Question

【题目】如图所示,小车质量M=8kg,带电荷量q=＋3×10－2C,置于光滑水平面上,水平面上方存在方向水平向右的匀强电场,场强大小E=2×102N/C.当小车向右的速度为v=3m/s时,将一个不带电、可视为质点的绝缘物块轻放在小车右端,物块质量m=1kg,物块与小车表面间动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,g取10m/s2,求：

（1）物块在小车上滑动过程中相对小车滑动的距离

（2）从滑块放在小车上后5s内电场力对小车所做的功.

Answer 1

【答案】（1）3m（2）132J

【解析】

（1）物块放上后，小车向右做匀加速运动

物块向右做匀加速运动

a2=μg=2m/s2

设滑块在小车滑行时间t1，当两者速度相等时有

v1+a1t1=a2t1

t1=2s

物块在车上相对车滑行距离：

（2）当物块与小车相对静止时，共同运动加速度

当物块与小车相对静止时，共同运动的速度

v=v1+a1t1=4m/s

物块与小车相对静止前小车运动的位移

物块与小车相对静止后小车运动的位移

所以5s内电场力对小车所做的功

W=qE（S1+S2）=132J