问题
问答题
在水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一匀强电场,电场强度E=6.0×105N/C,方向与x轴方向相同.在O处放一带电荷量q=-5.0×10-8C,质量m=1.0×10-2kg的绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数µ=0.20,沿x轴正方向给物块一个V0=2.0m/s的初速度,如图所示,求物块最终停止的位置.(g取10m/s2)
答案
对物块由初速度v0=2.0m/s到第一次停止过程由动能定理列方程:
-(qE+μmg)x=0-
mv021 2
代入数据解得:x=
=
m1 2 v 20 qE+μmg
=0.4m
×1.0×10-2×221 2 5×10-8×6.0×105+0.20×1.0×10-2×10
由于qE>μmg,所以物体将先向左做加速运动,过边界后做减速运动,设过边界后最终停在O点左方X1的位置,对物块从第一次停止到停在O点左方x1的位置过程由动能定理得:
qEx-μmg(x+x1)=0
解得:x1=
-x=qEx μmg
-0.4=0.2m5×10-8×6.0×105×0.4 0.2×1.0×10-2×10
答:物块最终停止时的位置物块最终停止时的位置O点左方0.2m.