Question

在一個(gè)水平面上建立x軸，在過原點(diǎn)O右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小E＝6×105 N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個(gè)電荷量q＝5×10－8C、質(zhì)量m＝0.010 kg的帶負(fù)電絕緣物塊．物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0＝2 m/s，如圖6－3－22所示，求：(g取10 m/s2)　

(1)物塊最終停止時(shí)的位置；

(2)物塊在電場中運(yùn)動過程的機(jī)械能增量．

Answer 1

解析　(1)第一個(gè)過程：物塊向右做勻減速運(yùn)動到速度為零．

Ff＝μmg＝0.02 N，F(xiàn)＝qE＝0.03 N，

Ff＋F＝ma，2as1＝v，

代入數(shù)值s1＝0.4 m，

第二個(gè)過程：物塊向左做勻加速運(yùn)動，

離開電場后再做勻減速運(yùn)動直到停止．

由動能定理得：Fs1－Ff(s1＋s2)＝0

得s2＝0.2 m，則物塊停止在原點(diǎn)O左側(cè)0.2  m處．

(2)物塊在電場中運(yùn)動過程的機(jī)械能增量

ΔE＝Wf＝－2μmgs1＝－0.016 J.

答案　(1)原點(diǎn)O左側(cè)0.2 m處　(2)－0.016 J