Question

【題目】在一個水平面上建立x軸，在過原點O右側(cè)空間有一個勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小，方向與x軸正方向相同，在O處放一個帶電量．質(zhì)量的帶負(fù)電絕緣物塊．物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)，沿x軸正方向給物塊一個初速度，如圖所示，

求（1）物塊最終停止時的位置（g取10）

（2）物塊在電場中運(yùn)動過程的機(jī)械能增量．

Answer 1

【答案】（1）物塊停止在原點O左側(cè)0.2m處． （2）0.0016J

【解析】物體向右勻減速運(yùn)動，用動能定理求出物塊沿x軸正方向運(yùn)動離O點的最遠(yuǎn)距離；由于電場力大于摩擦力，當(dāng)物塊運(yùn)動到沿x軸正方向離O點的最遠(yuǎn)距離時又返回向x軸負(fù)方向運(yùn)動，對返回的過程運(yùn)用動能定理，求出物塊最終停止時的位置；物塊在電場中運(yùn)動過程中電場力做功為零，物塊機(jī)械能的增量等于摩擦力所做的功。

（1）第一個過程：物塊向右做勻減速運(yùn)動到速度為0，由動能定理得

解得

第二個過程：物塊向左做勻加速運(yùn)動，離開電場后在做勻減速運(yùn)動直到停止。

由動能定理得：

解得

則物塊停止在原點O左側(cè)0.2m處．.

（2）物塊在電場中運(yùn)動過程的機(jī)械能增量數(shù)值上等于摩擦力所做功。