Question

【題目】如圖所示，有一長度L＝1 m、質量M＝10 kg的平板小車，靜止在光滑的水平面上，在小車左端放置一質量m＝4kg的帶正電小物塊，電荷量為q＝1.0×10－3C(始終保持不變)，小物塊與小車間的動摩擦因數μ＝0.25，現突然施加一個水平向右的勻強電場，要使物塊在2 s內能運動到小車的另一端，g取10 m/s2。求

（1）所施加的勻強電場的電場強度多大？

（2）若某時刻撤去電場，物塊恰好不從小車右端滑下，則電場的作用時間多長？

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】（1）施加一個水平向右的勻強電場，要使物塊在2 s內能運動到小車的另一端：

對小車： 得：

由兩者間位移關系得： 得：

對小物塊： 聯立解得：

（2）某時刻撤去電場，物塊恰好不從小車右端滑下，設電場的作用時間為

0到時間內

以后，對小物塊設經物塊恰好到小車右端，二者速度相等，即：

則：

二者運動過程中均為勻變速運動，則：

聯立解得： ；