Question

如圖所示，在水平地面MN上方有一個(gè)粗糙絕緣平臺(tái)PQ，高度為h=1m平臺(tái)上方PR右側(cè)有水平向右的有界勻強(qiáng)電場，PR左側(cè)有豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小均為E=1.1×l0⁴N/C有一質(zhì)量m=1.0×10^-3kg、電荷量為q=-2.0×10^-6C的滑塊，放在距離平臺(tái)左端P點(diǎn)L=1.2m處，滑塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.2，現(xiàn)給滑塊水平向左的初速度v₀=4m/s，取g=10m/s²，求：
（1）滑塊經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）滑塊落地點(diǎn)到N點(diǎn)的距離．

Answer 1

分析：（1）物體在平臺(tái)上受電場力、摩擦力做功，則由動(dòng)能定理可求得物體到達(dá)P點(diǎn)的速度；
（2）物體做類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向由牛頓第二定律可求得下落的加速度，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則可由平拋運(yùn)動(dòng)的公式可求得水平位移．

解答：解：（1）由動(dòng)能定理qEL-μmgL=

1

2

m

v

2 p

-

1

2

m

v

2 0

得：v_P=8m/s
滑塊經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度為8m/s；
（2）脫離平臺(tái)后物體豎直方向運(yùn)動(dòng)的加速度為a，下落時(shí)間為t，
由牛頓第二定律可知：
mg+qE=ma
下落高度：h=

1

2

at2
水平位移：s=vt
解得：s=2m，
滑塊落地點(diǎn)到N點(diǎn)的距離為2m．

點(diǎn)評(píng)：本題中MN處的電場增加了物體下落時(shí)豎直方向的加速度，水平向上仍然做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故仍可按平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解．