题目
有一匀强电场平行于水平固定在地面上的绝缘平板。绝缘乎板上有一带负电的物体以10m/s的初速度平行于电场方向运动,物体沿电场方向运动的最远距离是4 m。如果物体在运动过程中所受电场力大于物体受到的最大静摩擦力,且物体与绝缘平板间的动摩擦因数为0.5。则物体在离出发点多远处动能与电势能相等(规定带电体在出发点时的电势官B为零)。
答案:解:设物体带电量为q运动到距离出发点s处动能与电势能相等mv2=Eqs① 此过程中,电场力和滑动摩擦力做负功,据动能定理有-Eqs-fs=mv2-mv02② 设带电体最大位移为SM,此时带电体速度为零-EqSM-fSM=0-mv02③ 由式①②③解得s=2.5m 设带电体在返回的过程中,经过距出发点S′处动能再次等于电势能,mv′2=Eqs′④ 据动能定理Eq(SM-s′)-f(SM-s′)=mv′2-0 ⑤ 由式③④⑤解得s′=1 m