题目内容
如图所示，空间有一场强为E、水平向左的匀强电场，一质量为m、电荷量为+q的滑块（可视为质点）在粗糙绝缘水平面上由静止释放，在电场力的作用下向左做匀加速直线运动，运动位移为L时撤去电场．设滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变，已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ．（1）画出撤去电场前滑块运动过程中的受力示意图，并求出该过程中加速度a的大小；
（2）求滑块位移为L时速度v的大小；
（3）求撤去电场后滑块滑行的距离x．
【答案】分析：（1）画出撤去电场前滑块运动过程中，滑块受到重力、电场力、地面的支持力和滑动摩擦力，画出受力示意图，根据牛顿第二定律求解加速度的大小；
（2）物块向左做匀加速直线运动，根据运动学速度-位移关系公式求出滑块位移为L时速度v的大小；
（3）滑块在导轨运动的整个过程中，电场力和滑动摩擦力做功，根据动能定理求解撤去电场后滑块滑行的距离x．
解答：解：（1）滑块沿轨道向左运动过程中滑块受到重力、电场力、地面的支持力和滑动摩擦力，受力
如图所示．
根据牛顿运动定律：
mg-N=0
qE-f=ma
又因为：f=μN
所以：a=
（2）物块向左做匀加速直线运动，根据运动学公式：v2=2aL
所以：v=
（3）滑块在导轨运动的整个过程中，根据动能定理有：
qEL-μmg（L+x）=0-0
解得：x=（
-1）L
答：（1）画出撤去电场前滑块运动过程中的受力示意图如图所示，该过程中加速度a的大小为
；
（2）滑块位移为L时速度v的大小是
（3）撤去电场后滑块滑行的距离x为（
-1）L．
点评：本题有两个运动过程，采用牛顿第二定律、运动学公式结合求解加速度a和速度v．对于动能定理的应用，关键要灵活选择研究的过程，本题采用全程法研究，比较简便．
（2）物块向左做匀加速直线运动，根据运动学速度-位移关系公式求出滑块位移为L时速度v的大小；
（3）滑块在导轨运动的整个过程中，电场力和滑动摩擦力做功，根据动能定理求解撤去电场后滑块滑行的距离x．
解答：解：（1）滑块沿轨道向左运动过程中滑块受到重力、电场力、地面的支持力和滑动摩擦力，受力
如图所示．根据牛顿运动定律：
mg-N=0
qE-f=ma
又因为：f=μN
所以：a=
（2）物块向左做匀加速直线运动，根据运动学公式：v2=2aL
所以：v=
（3）滑块在导轨运动的整个过程中，根据动能定理有：
qEL-μmg（L+x）=0-0
解得：x=（
-1）L答：（1）画出撤去电场前滑块运动过程中的受力示意图如图所示，该过程中加速度a的大小为
；（2）滑块位移为L时速度v的大小是
（3）撤去电场后滑块滑行的距离x为（
-1）L．点评：本题有两个运动过程，采用牛顿第二定律、运动学公式结合求解加速度a和速度v．对于动能定理的应用，关键要灵活选择研究的过程，本题采用全程法研究，比较简便．
练习册系列答案
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，试求： 
