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?
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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-
mv021 2
得 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=
•t1=v0+vt 2
t1得:t1=0.4sv0 2
接着物块向左作匀加速直线运动:a2=
=1m/s2qE-μmg m
根据:s1=
a21 2 t 22
代入解得 t2=2
s 0.2
物块离开电场后,向左作匀减速运动:a3=-
=-μg=-2m/s2μmg m
根据:a3t3=a2t2
得:t3=
t2=a2 a3
s0.2
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.