Question

15．如图所示，整个空间中存在水平向左的匀强电场，场强大小为E，一个质量为m，带电量为+q的物体以初速度v₀在绝缘光滑的水平面上向右运动．求：
（1）物体运动的加速度的大小
（2）物体经过多长时间速度减为零
（3）物体向右运动的最大位移．

Answer 1

分析 （1）由牛顿第二定律可以求出加速度．
（2）由速度公式可以求出减速运动的时间．
（3）由匀变速直线运动的速度位移公式可以求出向右的最大位移．

解答 解：（1）由牛顿第二定律得，加速度：a=$\frac{qE}{m}$；
（2）由匀变速直线运动的速度公式可知，
减速运动的时间：t=$\frac{{v}_{0}}{a}$=$\frac{m{v}_{0}}{qE}$；
（3）由匀变速直线运动的速度位移公式可知，
向右运动的最大位移：x=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2a}$=$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2qE}$；
答：（1）物体运动的加速度的大小为$\frac{qE}{m}$；
（2）物体经过时间$\frac{m{v}_{0}}{qE}$速度减为零；
（3）物体向右运动的最大位移为$\frac{m{v}_{0}^{2}}{2qE}$．

点评 本题考查了求加速度、运动时间、位移，知道物体做匀减速直线运动，应用牛顿第二定律与匀变速直线运动的运动学公式可以解题．