Question

在一个水平面上建立x轴，在过原点O右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小E＝6×10⁵ N/C，方向与x轴正方向相同，在O处放一个电荷量q＝5×10^-8C、质量m＝0.010 kg的带负电绝缘物块，物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，沿x轴正方向给物块一个初速度v₀＝2 m/s，如图所示，求：  

（1）物块最终停止时的位置；(g取10 m/s²)
（2）物块在电场中运动过程的机械能增量。

Answer 1

（1）物块停止在原点O左侧0.2 m处（2）

解析试题分析：（1）第一个过程：物块受到电场力与电场线方向相反水平向左，而初速度向右摩擦力也是向左，所以物块向右做匀减速运动到速度为零。
摩擦力　 电场力           1分
合力　      1分
匀变速直线运动            1分
       1分
第二个过程：物块减速为0后受到向左的电场力而且电场力大于摩擦力，所以物块向左做匀加速运动，离开电场后再做匀减速运动直到停止。由动能定理得：         2分
得，则物块停止在原点O左侧0.2 m处。     1分
（2）物块在电场中运动过程的机械能增量。    3分
考点：电场力做功 带电粒子在匀强电场中运动