题目内容
如图,水平面上O点右侧空间有一匀强电场,场强大小E=6×106N/C,方向水平向右,在O处放一个质量为m=0.1kg、带电量q=-5×10-8C的绝缘物块,它与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2.现给物块一个水平向右的初速度v0=2m/s,(已知物块与水平面间的最大静摩擦力等于其滑动摩擦力,g取10m/s2)求:
(1)物块第一次速度为零时,该点与O点电势差的大小;
(2)物块最终停止时,该点与O点的水平距离.
(1)物块第一次速度为零时,该点与O点电势差的大小;
(2)物块最终停止时,该点与O点的水平距离.
分析:物块先向右做匀减速直线运动到零,然后返回做匀加速直线运动,离开电场后再做匀减速运动直到停止.由动能定理求出物块最终静止时距O点的距离
解答:解:(1)设物块向右水平运动,在A点第一次速度为零时,距O点距离为x1
由题中数据得:F电=Eq=0.3N; Ff=μmg=0.2N
由动能定理:(F电+Ff)x1=
mv2,得x1=0.4m
该点与O点电势差的大小
U=Ex1
=6×106×0.4=2.4×106V
(2)在A点,由于F电>Ff,物块会反向运动,最终在O点左侧
无电场场区域静止,设该点为B点,与O点距离为x2
由动能定理::F电x1-Ff(x1+x2)=0
得 x2=0.2m
答:(1)物块第一次速度为零时,该点与O点电势差的大小2.4×106V;
(2)物块最终停止时,该点与O点的水平距离0.2m处.
由题中数据得:F电=Eq=0.3N; Ff=μmg=0.2N
由动能定理:(F电+Ff)x1=
1 |
2 |
该点与O点电势差的大小
U=Ex1
=6×106×0.4=2.4×106V
(2)在A点,由于F电>Ff,物块会反向运动,最终在O点左侧
无电场场区域静止,设该点为B点,与O点距离为x2
由动能定理::F电x1-Ff(x1+x2)=0
得 x2=0.2m
答:(1)物块第一次速度为零时,该点与O点电势差的大小2.4×106V;
(2)物块最终停止时,该点与O点的水平距离0.2m处.
点评:本题首先要理清物块的运动过程,运用动能定理即可正确解题.
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