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(14分)在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面   

的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,方向与

x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8 C、质量m

=1.0×10-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,

x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图9所示.求物块最终停

止时的位置.(g取 10 m/s2)

 

【答案】

在O点左侧距O点0.2 m处

【解析】物块先在电场中向右减速,设运动的位移为x1,由动能定理得:-(qE+μmg)x1

=0-mv02

所以x1

代入数据得x1=0.4 m

可知,当物块向右运动0.4 m时速度减为零,因物块所受的电场力F=qE=0.03 N>Ff

=μmg=0.02 N,所以物块将沿x轴负方向加速,跨过O点之后在摩擦力作用下减速,

最终停止在O点左侧某处,设该点距O点距离为x2,则对全过程由动能定理得

-μmg(2x1+x2)=0-mv02.

解之得x2=0.2 m.

 

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