(12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=6.0×105N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8C、质量m=1

◎ 题目

(12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,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图12所示.(g取10 m/s2)试求:   
                               
(1)物块向右运动的最大距离;
(2)物块最终停止的位置.

◎ 答案

(1)0.4 m (2)O点左侧0.2 m处

◎ 解析

(1)设物块向右运动的最大距离为xm,由动能定理得:
-μmgxm-E|q|xm=0-mv02
可求得:xm=0.4 m.
(2)因Eq>μmg,物块不可能停在O点右侧,设最终停在O点左侧且离O点为x处.
由动能定理得:
E|q|xm-μmg(xm+x)=0
可得:x=0.2 m.
本题考查带电粒子在电场中的加速,在物体向右运动到速度减小到零的过程中,电场力和摩擦力均作负功,由动能定理列式可求得最大距离,由于电场力大于最大静摩擦力,物体向左运动,知道速度减小到零,电场力做功等于克服阻力做功,克服阻力做功与路程有关,列式求解

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12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=6.0×105N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=-5.0×10-8C、质量m=1…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的加速】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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