题目

如图所示，光滑绝缘的水平面上，在宽度 的区域内存在一水平向左的匀强电场（除此之外其余位置均无电场），电场强度 。在电场区域内某一位置P处有一质量 、带电荷量 的小滑块，其以初速度 向右运动，空气阻力忽略，重力加速度 。 （1） 求小滑块在电场中运动的加速度的大小和方向； （2） P处距匀强电场的右边界多远时，小滑块可获得最大速度？并求出该最大速度。 答案： 解：小滑块所受电场力大小为 F=qE 设小滑块在电场中运动的加速度的大小为a，根据牛顿第二定律有 F=ma 联立代入数据解得 a=1m/s2 由于小滑块带正电，所以受电场力方向为水平向左，则加速度方向为水平向左 解：根据运动学公式可知小滑块从开始到速度减为零的过程中的位移大小为 x=v022a=0.5m<d 所以小滑块既可以从右边界离开电场也可以从左边界离开电场。若小滑块从电场右边界离开电场，则其离开时的速度一定小于v0，若小滑块从右边界由静止一直加速至左边界，则其到达左边界时的速度大小为 v1=2ad=1.4m/s>v0 则v1为小滑块能够获得的最大速度，可知此时P处距匀强电场的右边界0.5m。

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