Question

質(zhì)量m=0.2Kg的小物體，帶電荷量q=+0.1C，靜止在摩擦系數(shù)μ=0.2的足夠大水平絕緣桌面上的A點．當在O點左側加上場強為E的勻強電場后，小物體在水平桌面上以加速度a=1m/s²做勻加速運動，5秒后到達O點．
試求：
（1）O所加電A點到O點的距離為多少？
（2）所加勻強電場的場強大小為多大？
（3）小物體在水平桌面上運動的時間．

Answer 1

分析：（1）物體在水平桌面上做勻加速直線運動，由時間和加速度，由運動學公式可求出A點到O點的距離．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求解所加勻強電場的場強大�。�
（3）物體到達O后在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運動，由速度公式求出物體滑行的時間，即可得到總時間．

解答：解：（1）物體在水平桌面上做勻加速直線運動，由x=

1

2

at2得，x=

1

2

×5×12m=12.5m
（2）根據(jù)牛頓第二定律得：qE-μmg=ma，得E=

μmg+ma

q

代入解得  E=6N/C
（3）物體到達O時速度為v=at=5×1m/s=5m/s．到達O點后物體在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運動，加速度大小為a′=

μmg

m

=μg=2m/s²
則物體滑行的時間為t′=

v

a′

=

5

2

s=2.5s，所以小物體在水平桌面上運動的時間為t總=t+t′=7.5s
答：
（1）O所加電A點到O點的距離為12.5m．
（2）所加勻強電場的場強大小為6 N/C．
（3）小物體在水平桌面上運動的時間為7.5s．

點評：本題是牛頓第二定律和運動學公式結合處理動力學問題，加速度是關鍵量，是聯(lián)系力與運動的橋梁．