Question

【题目】如图，ACB是一条足够长的绝缘水平轨道，轨道CB处在方向水平向右、大小 E=1.0×106N/C的匀强电场中，一质量m=0.25kg、电荷量q=-2.0×10－6C的可视为质点的小物体，在距离C点L0 =6.5m的A点处，以初速度V0 = 14m/s 开始向右运动.已知小物体与轨道间的动摩擦因数μ =0.4，取g＝10m/s2，求:

(1)小物体在电场中运动离C点的最远距离；

(2)小物体在电场中运动的时间.

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)小物体在电场中做匀减速直线运动，当速度减至零时运动到离C点最远的位置，根据动能定理求离C点的最远距离；(2)分析物块在CB上运动时的受力情况，由牛顿第二定律求得加速度，即可根据匀变速运动规律求得运动时间.

(1)根据牛顿第二定律，小物体的加速度大小

小物体到达C点的速度大小：

解得:v=12m/s

根据牛顿第二定律，小物体向右减速的加速度

小物体向右运动的时间:

小物体向右运动的位移:

(3)由于qE>μmg，所以小物体送减速后反向向左加速，直到滑出电场

根据牛顿第二定律，小物体向左加速的加速度:

小物体在电场中向左运动的时间

小物体在电场中运动的总时间