题目内容
在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8C、质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个v0=2.0 m/s的初速度,如图K29-13所示,求物块最终停止时的位置.(g取10 m/s2)
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图K29-13
0.2 m
[解析] 物块先在电场中向右减速运动,设运动的位移为x1,由动能定理有
-(qE+μmg)x1=0-
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解得x1=
=0.4 m
所以当物块向右运动0.4 m时速度减为零,因物块所受的电场力F=qE=0.03 N>μmg,所以物块将沿x轴负向加速运动,跨过O点之后在摩擦力作用下减速,最终停止在O点左侧某处,设该点距O点距离为x2,对全过程由动能定理
-μmg(2x1+x2)=0-
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解得x2=0.2 m.
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