Question

在一個水平面上建立x軸，如圖在過原點O右側(cè)空間有一個勻強電場，電場強度大小E＝6×10⁵ N/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(zhì)量m＝0.010 kg的帶負(fù)電絕緣物塊．物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，沿x軸正方向給物塊一個初速度v₀＝2 m/s，如圖637所示，求： 

(1)物塊最終停止時的位置；(g取10 m/s²)

(2)物塊在電場中運動過程的機械能增量.

Answer 1

 解析　(1)第一個過程：物塊向右做勻減速運動到速度為零.  

F_f＝μmg　F＝qE                    

F_f＋F＝ma　2as₁＝v               

s₁＝0.4 m                          

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：Fs₁－F_f(s₁＋s₂)＝0     

得s₂＝0.2 m，則物塊停止在原點O左側(cè)0.2  m處.

(2)物塊在電場中運動過程的機械能增量

ΔE＝W_f＝－2μmgs₁＝－0.016 J