题目内容

【题目】在一个水平面上建立x轴,在过原点O右侧空间有一个匀强电场,场强大小,方向与x轴正方向相同,在O处放一个带电量.质量的带负电绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数,沿x轴正方向给物块一个初速度,如图所示,

求(1)物块最终停止时的位置(g10

(2)物块在电场中运动过程的机械能增量.

【答案】(1)物块停止在原点O左侧0.2m处. (2)0.0016J

【解析】物体向右匀减速运动,用动能定理求出物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离;由于电场力大于摩擦力,当物块运动到沿x轴正方向离O点的最远距离时又返回向x轴负方向运动,对返回的过程运用动能定理,求出物块最终停止时的位置物块在电场中运动过程中电场力做功为零,物块机械能的增量等于摩擦力所做的功。

(1)第一个过程:物块向右做匀减速运动到速度为0,由动能定理得

解得

第二个过程:物块向左做匀加速运动,离开电场后在做匀减速运动直到停止。

由动能定理得:

解得

则物块停止在原点O左侧0.2m处..

(2)物块在电场中运动过程的机械能增量数值上等于摩擦力所做功。

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