Question

18．如图所示，甲带电体固定在绝缘水平面上的O点．另一个电荷量为+q、质量为m的带电体乙，从P点由静止释放，经L运动到Q点时达到最大速度v．已知乙与水平面的动摩擦因数为μ，静电力常量为k．求：
（1）Q处电场强度的大小；
（2）物块乙从P运动到Q的过程中电场力所做的功．

Answer 1

分析 （1）当乙物体速度最大时，物体所示的摩擦力和电场力相等，结合电场强度的定义式求出电场强度的大小．
（2）根据动能定理求出乙从P运动到Q的过程中电场力所做的功．

解答 解：（1）乙物体速度最大时有：μmg=Eq
解得：E=$\frac{μmg}{q}$．
（2）乙物体由P到Q过程由动能定理得：W-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=μmgL，
解得：W=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$+μmgL．
答：（1）Q处电场强度的大小为$\frac{μmg}{q}$．（2）物块乙从P运动到Q的过程中电场力所做的功 是$\frac{1}{2}m{v}^{2}$+μmgL．

点评 本题考查了动能定理和共点力平衡的基本运用，知道当乙物体速度最大时，电场力和摩擦力相等．