Question

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?=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）

Answer 1

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 v 20

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．