Question

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=6×10⁵N/C，方向与x轴正方向相同，在原点O处放一个质量m=0.01kg带负电荷的绝缘物块，其带电量q=-5×10^-8C．物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，给物块一个沿x轴正方向的初速度v₀=2m/s．如图所示．试求：

（1）物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离；

（2）物体运动的总时间为多长;

Answer

（1）0.4m （2）1.74s．

【解析】（1）带负电的物块以初速度v0沿x轴正方向进入电场中，受到向左的电场力和滑动摩擦力作用，做匀减速运动，当速度为零时运动到最远处，根据动能定理得：

得：s=0.4m

（2）分三段进行研究：

在电场中物块向右匀减速运动，

根据：

得：

接着物块向左作匀加速直线运动：
根据：
代入解得                  
物块离开电场后，向左作匀减速运动：
根据：
得：
物块运动的总时间为：

综上所述本题答案是：（1）物块沿x轴正方向运动离O点的最远距离是0.4m；（2）物体运动的总时间为1.74s．