问题 问答题

在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6×105N/C,方向与x轴正方向相同,在原点O处放一个质量m=0.01kg带负电荷的绝缘物块,其带电量q=-5×10-8C.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,给物块一个沿x轴正方向的初速度v0=2m/s.如图所示.试求:

(1)物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离;

(2)物体运动的总时间为多长?

答案

(1)物块进入电场向右运动的过程,根据动能定理得:-(qE+μmg)s1=0-

1
2
mv02

s1=

mv02
2(qE+μmg)

代入数据,得:s1=0.4m

(2)物块先向右作匀减速直线运动,

根据:s1=

v0+vt
2
t1=
v0
2
t1
得:t1=0.4s

接着物块向左作匀加速直线运动:a2=

qE-μmg
m
=1m/s2

根据:s1=

1
2
a2
t22

代入解得 t2=2

0.2
s                     

物块离开电场后,向左作匀减速运动:a3=-

μmg
m
=-μg=-2m/s2

根据:a3t3=a2t2

得:t3=

a2
a3
t2=
0.2
s

物块运动的总时间为:t=t1+t2+t3=1.74s

答:(1)物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离是0.4m;

(2)物体运动的总时间为1.74s.

单项选择题
单项选择题