Question

【題目】如圖所示，在粗糙水平面內(nèi)存在著2n個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，水平向右的電場(chǎng)和豎直向上的電場(chǎng)相互間隔，每一電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)的大小均為E，且E=mg/q，電場(chǎng)寬度均為d，一個(gè)質(zhì)量為m，帶正電的電荷量為q的物體（看作質(zhì)點(diǎn)），從第一個(gè)向右的電場(chǎng)區(qū)域的邊緣由靜止進(jìn)入電場(chǎng)，該物體與水平面間的動(dòng)摩擦系數(shù)為μ，則物體從開始運(yùn)動(dòng)到離開第2n個(gè)電場(chǎng)區(qū)域的過程中，求：

（1）電場(chǎng)力對(duì)物體所做的總功？摩擦力對(duì)物體所做的總功。

（2）物體在第2n個(gè)電場(chǎng)（豎直向上的）區(qū)域中所經(jīng)歷的時(shí)間？

（3）物體在所有水平向右的電場(chǎng)區(qū)域中所經(jīng)歷的總時(shí)間？

Answer 1

【答案】（1）nmgd ；-nμmgd（2）（3）

【解析】試題分析：（1）電場(chǎng)力對(duì)物體所做的總功 W電=nEqd=nmgd．

摩擦力對(duì)物體所做的總功Wf=-nμmgd．

（2）根據(jù)動(dòng)能定理得，W電Wf＝mv2， 即 nmgd-nμmgd＝mv2

解得．

物體在第2n個(gè)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力豎直向上等于豎直向下的重力，所以物體勻速運(yùn)動(dòng)

．

（3）若將物體在水平向右的加速電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)連起來，物體的運(yùn)動(dòng)可以看作初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，．

解得．