Question

【題目】如圖所示，在絕緣光滑水平面的上方存在著水平方向的勻強電場，現有一個質量m＝2.0×10－3 kg、電荷量q＝2.0×10－6 C的帶正電的物體(可視為質點)，從O點開始水平向右做初速度大小為6 m/s、加速度大小為20 m/s2的勻減速直線運動．不計空氣阻力，g取10 m/s2.

(1)求勻強電場的場強大小和方向；

(2)求帶電物體在0～0.5 s內電勢能的變化量．

Answer 1

【答案】(1) 2.0×104 N/C,方向水平向左(2) 2.0×10－2 J

【解析】試題分析：根根據牛頓第二定律即可求解勻強電場的場強大��；先根據勻變速運動的基本公式求解物體在0.5s內發生的位移，再求出電場力所做的功即可求解。

(1)根據牛頓第二定律：Eq＝ma，解得：E＝2.0×104 N/C 方向水平向左．

(2)物體減速時間

減速過程的位移x1＝v0t1－at12＝0.9 m

后0.2 s物體反方向做勻加速直線運動，

經過的位移x2＝at22＝0.4 m

物體在0～0.5 s內發生的位移為Δx＝x1－x2＝0.5 m

電場力做負功，電勢能增加：ΔEp＝qEΔx＝2.0×10－2 J