7. 有一质量为
M、长度为
l的矩形绝缘板放在光滑的水平面上,另一质量为
m、电荷量为-
q的物块(视为质点),以初速度
v0从绝缘板的上表面的左端沿水平方向滑入,绝缘板所在空间有范围足够大的匀强电场,其电场强度大小
E=
,方向竖直向下,如图所示。已知物块与绝缘板间的动摩擦因数恒定,物块运动到绝缘板的右端时恰好相对于绝缘板静止;若将匀强电场的方向改变为竖直向上,电场强度大小不变,且物块仍以原初速度从绝缘板左端的上表面滑入,结果两者相对静止时,物块未到达绝缘板的右端。求:
(1)电场强度方向竖直向下时,物块在绝缘板上滑动的过程中,系统产生的热量;
(2)电场强度方向竖直向下时与竖直向上时,物块受到的支持力之比;
(3)电场强度方向竖直向上时,物块相对于绝缘板滑行的距离。