Question

【題目】如圖所示,小車質(zhì)量M=8kg,帶電荷量q=＋3×10－2C,置于光滑水平面上,水平面上方存在方向水平向右的勻強電場,場強大小E=2×102N/C.當(dāng)小車向右的速度為v=3m/s時,將一個不帶電、可視為質(zhì)點的絕緣物塊輕放在小車右端,物塊質(zhì)量m=1kg,物塊與小車表面間動摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長,g取10m/s2,求：

（1）物塊在小車上滑動過程中相對小車滑動的距離

（2）從滑塊放在小車上后5s內(nèi)電場力對小車所做的功.

Answer 1

【答案】（1）3m（2）132J

【解析】

（1）物塊放上后，小車向右做勻加速運動

物塊向右做勻加速運動

a2=μg=2m/s2

設(shè)滑塊在小車滑行時間t1，當(dāng)兩者速度相等時有

v1+a1t1=a2t1

t1=2s

物塊在車上相對車滑行距離：

（2）當(dāng)物塊與小車相對靜止時，共同運動加速度

當(dāng)物塊與小車相對靜止時，共同運動的速度

v=v1+a1t1=4m/s

物塊與小車相對靜止前小車運動的位移

物塊與小車相對靜止后小車運動的位移

所以5s內(nèi)電場力對小車所做的功

W=qE（S1+S2）=132J