Question

【题目】如图所示，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的匀强电场中，一质量m=0.25kg、电荷量q=-2.0×10-6C的可视为质点的小物体，在距离C点=6.0m的A点处，在拉力F=4.0N的作用下由静止开始向右运动，当小物体到达C点时撤去拉力，小物体滑入电场中.已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ=0.4，求小物体

(1)到达C点时的速度大小；

(2)小物体在电场中运动的时间.

Answer 1

【答案】（1）12m/s（2）(1+)s

【解析】试题分析：根据牛顿第二定律，求出小物体的加速度大小，在根据速度位移公式求出达C点时的速度大小；根据牛顿第二定律，小物体向右减速的加速度，小物体向右运动的时间和位移，在求出小物体向左运动的时间，即可求出总时间。

(1)根据牛顿第二定律，小物体的加速度大小为：

小物体到达C点的速度大小：

代入数据解得：v=12m/s

(2)根据牛顿第二定律，小物体向右减速的加速度为：

小物体向右运动的时间：

小物体向右运动的位移：

由于qE>μmg，所以小物体送减速后反向向左加速，直到滑出电场

根据牛顿第二定律，小物体向左加速的加速度为：

小物体在电场中向左运动的时间为：

小物体在电场中运动的总时间为：