Question

【題目】如圖所示，在粗糙水平面內存在著2n個有理想邊界的勻強電場區，物體與水平面間動摩擦因數為μ，水平向右的電場和豎直向上的電場相互間隔，電場寬度均為d。一個質量為2m、帶正電的電荷量為q的物體（看作質點），從第一個向右的電場區域的邊緣由靜止進入電場，則物體從開始運動到離開第2n個電場區域的過程中，重力加速度為g。求：

（1）若每個電場區域場強大小均為，整個過程中電場力對物體所做總功？

（2）若每個電場區域場強大小均為，求物體在水平向右電場區域中運動所需總時間？

（3）若物體與水平面間動摩擦因數為，第一電場區域場強的大小為E1，且，之后每個電場區域場強大小均勻增大，且滿足E2-E1=E3-E2 =····=E2n-E2n-1。若物體恰好在第10個電場中做勻速直線運動，物體在第10個電場中運動速度？

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

試題分析: （1）在豎直方向上電場中運動時，電場力不做功

水平向右電場中電場力做功

（2）帶電粒子在水平向右運動過程中可看成連續向右做勻加速直線運動．

運動過程中滿足．

所需時間

（3）由題意可知第10個電場中電場強度

電場變化中等差數列公差等于．

全過程動能定理：

解得：