问题
计算题
(12分)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＝6.0×105 N/C，方向与x轴正方向相同．在O处放一个电荷量q＝－5.0×10－8 C、质量m＝1.0×10－2 kg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初速度v0＝2.0 m/s，如图12所示．(g取10 m/s2)试求：
(1)物块向右运动的最大距离；
(2)物块最终停止的位置．
答案
(1)0.4 m (2)O点左侧0.2 m处
(1)设物块向右运动的最大距离为xm，由动能定理得：
－μmgxm－E|q|xm＝0－
mv02
可求得：xm＝0.4 m.
(2)因Eq>μmg，物块不可能停在O点右侧，设最终停在O点左侧且离O点为x处．
由动能定理得：
E|q|xm－μmg(xm＋x)＝0
可得：x＝0.2 m.
本题考查带电粒子在电场中的加速，在物体向右运动到速度减小到零的过程中，电场力和摩擦力均作负功，由动能定理列式可求得最大距离，由于电场力大于最大静摩擦力，物体向左运动，知道速度减小到零，电场力做功等于克服阻力做功，克服阻力做功与路程有关，列式求解