Question

如图所示，质量为0.2kg的物体带电量为4×10-4C，从半径为0.3m光滑的14圆弧滑轨上端静止下滑到底端，然后

如图所示，质量为0.2kg的物体带电量为4×10-4C，从半径为0.3m光滑的14圆弧滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，整个装置处于E=103N/C的匀强电场中，求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离：（1）E水平向左；（2）E竖直向下．（g取10m/s2）

Answer 1

（1）当E水平向左时：
初速度和末速度都为0，由动能定理得：外力做的总功为0
即mgR-F_fx-qE（R+x）=0   
其中F_f=mgμ            
所以x=

mgR?qER

mgμ+qE

=0.4m    
（2）当E竖直向下时，由动能定理，初速度和末速度都为0，所以外力做的总功为0
即mgR-F_fx+qER=0      
其中F_f=（mg+qE）μ       
所以x=

mgR+qER

(mg+qE)μ

=0.75m   
答：（1）当E水平向左时物体在水平面上滑行的距离为0.4m
   （2）当E竖直向下时物体在水平面上滑行的距离为0.75m