题目内容
有一匀强电场平行于固定在绝缘的水平地面上。绝缘地面上有一带负电的物体以v0=10m/s的初速度平行于电场方向运动,物体沿电场方向运动的最远距离为4m。如果物体在运动过程中所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,且物体与绝缘地面间的动摩擦因数为0.5,则物体在离出发点多远处动能与电势能相等?(规定带电体在出发点时的电势能为零,重力加速度g取10m/s2)
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解:设物体带电量为q,运动的最大位移为sm,由动能定理得
(2分)
得: (2分)
设带电体运动到离出发点距离为s处动能与电势能相等,即:
在此过程中,由动能定理得: (2分)
代入数据解得:s=2.5m (2分)
因为:,物体能返回,设带电体在返回过程中经过距出发点距离为s′处动能与电势能再次相等,即
由动能定理得: (2分)
解得: s′=1m (2分)

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