Question

在一个水平面上建立x轴，在过原点O右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小E＝6×10⁵ N/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个电荷量q＝5×10^－8C、质量m＝0.010 kg的带负电绝缘物块．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，求：

(1)物块最终停止时的位置；(g取10 m/s²)
(2)物块在电场中运动过程的机械能增量．

Answer 1

(1)原点O左侧0.2 m处；　(2)－0.016 J

试题分析：（1）第一阶段，物块向右做匀减速直线运动到速度为零，物体受到的摩擦力为：
物体受到的电场力为：
根据牛顿第二定律有：
由运动学公式得物体向右运动的距离为：
代入数据解得：
第二阶段，物块向左做匀加速运动，离开电场后再做匀减速运动直到停止，由动能定理得：

解得：，即物块停止在原点O左侧0.2m处。
（2）从进入电场到出电场由动能定理得物块的动能增量为：

因重力势能无变化，故动能增量即机械能增量。