Question

在一個(gè)水平面上，建立x軸，在過原點(diǎn)O垂直于x軸的平面右側(cè)空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=6×10⁵N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個(gè)帶電量q=-5×10^-8C，質(zhì)量m=0.01kg的絕緣物塊，物體與水平面動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v₀=2m/s，（g取10m/s²）．求物塊最終停止時(shí)距O點(diǎn)的距離．

Answer 1

分析：物塊先向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到零，然后返回做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，離開電場(chǎng)后再做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止．由動(dòng)能定理求出物塊最終靜止時(shí)距O點(diǎn)的距離．

解答：解：電場(chǎng)力大�。篎=qE=5×10^-8C×6×10⁵N/C=0.03N，方向向左，
物塊受到的摩擦力f=μmg=0.2×0.01kg×10m/s²=0.02N，
物塊右（正向）運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力向左，由動(dòng)能定理得：-（F+f）x₁=0-

1

2

mv₀²，
即：-（0.03+0.02）x₁=0-

1

2

×0.01×2²，解得：x₁=0.4m，
由于電場(chǎng)力F＞f，物塊速度變?yōu)榱愫�，�?huì)反向向左做勻加速運(yùn)動(dòng)，
離開電場(chǎng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到靜止，設(shè)物體最終靜止在O點(diǎn)左側(cè)s處，
物體向右運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理得：Fx₁-f（x₁+s）=0-0，
即：0.03N×0.4m-0.02N×（0.4m+s）=0-0，解得：s=0.2m；
答：物塊最終停止時(shí)距O點(diǎn)的距離為0.2m．

點(diǎn)評(píng)：本題首先要理清物塊的運(yùn)動(dòng)過程，運(yùn)用動(dòng)能定理即可正確解題．