Question

【題目】如圖所示，ACB是一條足夠長的絕緣水平軌道，軌道CB處在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的勻強電場中，一質量m=0.25kg、電荷量q=-2.0×10-6C的可視為質點的小物體，在距離C點=6.0m的A點處，在拉力F=4.0N的作用下由靜止開始向右運動，當小物體到達C點時撤去拉力，小物體滑入電場中.已知小物體與軌道間的動摩擦因數μ=0.4，求小物體

(1)到達C點時的速度大小；

(2)小物體在電場中運動的時間.

Answer 1

【答案】（1）12m/s（2）(1+)s

【解析】試題分析：根據牛頓第二定律，求出小物體的加速度大小，在根據速度位移公式求出達C點時的速度大小；根據牛頓第二定律，小物體向右減速的加速度，小物體向右運動的時間和位移，在求出小物體向左運動的時間，即可求出總時間。

(1)根據牛頓第二定律，小物體的加速度大小為：

小物體到達C點的速度大小：

代入數據解得：v=12m/s

(2)根據牛頓第二定律，小物體向右減速的加速度為：

小物體向右運動的時間：

小物體向右運動的位移：

由于qE>μmg，所以小物體送減速后反向向左加速，直到滑出電場

根據牛頓第二定律，小物體向左加速的加速度為：

小物體在電場中向左運動的時間為：

小物體在電場中運動的總時間為：