题目内容
如图所示,足够大的绝缘水平面上有一质量为m、电荷量为-q的小物块(视为质点),从A点以初速度v0水平向右运动,物块与水平面问的动摩擦因数为μ.在距离A点L处有一宽度为L的匀强电场区,电场强度方向水平向右,已知重力加速度为g,场强大小为E=
.则下列说法不正确的是( )
2μmg |
q |
分析:物块进入电场后,水平方向受到向左的电场力和摩擦力,比较这两者的大小即可判断小物块有是否可能最终静止在电场区内;电场力做的功根据恒力做功公式求解;要使小物块进入电场区,则进入时速度大于零,根据动能定理即可求解.
解答:解:A、物块进入电场后,水平方向受到向左的电场力和摩擦力,F电=Eq=
×q=2μmg>μmg,即在电场区内,小物块不可能受了平衡,所以小物块都不可能最终静止在电场区内,故A错误,B正确;
C、小物块在穿过电场区的过程中,电场力做功W=-F电L=-2μmgL,故C正确;
D、要使小物块进入电场区,则进入时速度大于零,
若运动到电场的左边界的速度恰好为零,运用动能定理得:
0-
mv02=-μmgL
解得:v0=
所以要使小物块进入电场区,初速度v0的大小应大于
,故D正确.
但本题选错误的,故选A
2μmg |
q |
C、小物块在穿过电场区的过程中,电场力做功W=-F电L=-2μmgL,故C正确;
D、要使小物块进入电场区,则进入时速度大于零,
若运动到电场的左边界的速度恰好为零,运用动能定理得:
0-
1 |
2 |
解得:v0=
2μgL |
2μgL |
但本题选错误的,故选A
点评:本题主要考查了动能定理、恒力做功公式在电场中的应用,要求同学们能正确对物体进行受力分析,难度适中.
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