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-

1
2
mv02

代入数据解得:x=

1
2
m
v20
qE+μmg
=
1
2
×1.0×10-2×22
5×10-8×6.0×105+0.20×1.0×10-2×10
=0.4m

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=

qEx
μmg
-x=
5×10-8×6.0×105×0.4
0.2×1.0×10-2×10
-0.4=0.2m

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.

单项选择题
单项选择题 共用题干题