Question

在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E = 6×10⁵ N/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个质量m=10 g的带负电荷的绝缘小物块，其带电量q = 5×10^-8 C．小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2， 沿x轴正方向给物块一个初速度v₀=2 m／s，如图所示．试求：

（1）小物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离； 

 （2）小物块最终停止时的位置．

    

 

Answer 1

【答案】

（1） （2）

【解析】（12分）解：（1）当物块沿x轴正方向运动时，

受到沿x轴负方向的电场力F和动摩擦力f

电场力     ①    （1分）

滑动摩擦力    ②     （1分）

设物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离为s，此过程中由动能定理得

    ③ （2分）

由①②③得         （2分）

（2）由于，当物块运动到沿x轴正方向运动离O点的最远距离时又返回向x轴负方向运动，设最终停止时在距O点左侧处        (2分)

在物块向x轴负方向运动的过程中，由动能定理得：

            （2分） 

            （2分）

本题考查的是对电场力做功与动能定理的应用问题，物块运动过程中水平方向受电场力和滑动摩擦力的作用，利用动能定理即可求解；