Question

8．如圖所示，絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域，該區(qū)域是由兩個邊長均為L的正方形區(qū)域ABED和BCFE相鄰連接組成的且矩形的下邊DE、EF與桌面相接．兩個正方形區(qū)域中存在方向分別為水平向右、豎直向上且大小相等的勻強電場．現(xiàn)有一帶正電的滑塊由靜止從D點釋放進人場區(qū)．已知滑塊所受靜電力大小為所受重力大小的2倍．桌面與滑塊之間的滑動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g，滑塊可以視作質(zhì)點．以D點為坐標(biāo)原點．建立坐標(biāo)系如圖所示：求滑塊最終離并電場時的位置坐標(biāo)．

Answer 1

分析 在在ABED區(qū)域內(nèi)受力分析，有牛第二定律求的加速度，利用運動學(xué)公式求的到達E點的速度，在BCFE區(qū)域內(nèi)受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求的加速度，利用運動學(xué)公式求的位移

解答 解析：對滑塊在ABED區(qū)域內(nèi)受力分析，設(shè)其加速度為a₁．
根據(jù)第二定律可得：qE-μmg=ma₁  
qE=2mg
設(shè)滑塊運動到E點的速度為v_E，2a₁L=v_E²
聯(lián)立．解得V_E=$\sqrt{3gL}$
對滑塊住BCFE區(qū)域內(nèi)受力分析，設(shè)其加速度為a₂，在電場中運動的時間為t，根據(jù)牛頓第二定律得：
Eq-mg=ma₂    
滑塊在水平方向上做勻速運動，由L=v_Et   
在豎直方向上做勻加速運動，運動的豎直位移為y=$\frac{1}{2}$a₂t²=$\frac{L}{6}$   
因此滑塊最終離開電場時的位置坐標(biāo)為（2L，$\frac{L}{6}$ ）
答：滑塊最終離并電場時的位置坐標(biāo)為（2L，$\frac{L}{6}$ ）

點評 本題主要考查了帶電粒子在電場中的加速，利用好牛頓第二定律與運動學(xué)公式，加速度是關(guān)鍵