Question

【題目】在一個水平面上建立x軸，在過原點O右側空間有一個勻強電場，電場強度大小E＝6×105N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個電荷量q＝5×10－8C、質量m＝0.010 kg的帶負電絕緣物塊．物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1,沿x軸正方向給物塊一個初速度v0＝2 m/s，如圖所示，求：(g取10 m/s2)

(1)物塊最終停止時的位置；

(2)物塊在電場中運動過程的機械能增量．

Answer 1

【答案】（1）O左側0.2m處（2）

【解析】試題分析：（1）第一個過程：物塊向右做勻減速運動到速度為零．

物體受到的摩擦力為：

物體受到的電場力為

由牛頓第二定律得

由運動學公式得

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：

第二個過程：物塊向左做勻加速運動，離開電場后再做勻減速運動直到停止。

由動能定理得：，解得，所以物塊停止在原點O左側處。

（2）物塊在電場中運動過程中，滑動摩擦力做功使物體的機械能轉化為內能，所以機械能增量就等于滑動摩擦力做的功，。