Question

圖11甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為m＝0.2 kg、帶電荷量為q＝＋2.0×10^－6C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的摩擦因數(shù)μ＝0.1.從t＝0時(shí)該開(kāi)始，空間上加一個(gè)如圖乙所示的電場(chǎng)。(取水平向右的方向?yàn)檎�方向�?i>g取10 m/s²)求：

 (1)4秒內(nèi)小物塊的位移大小；

(2)4秒內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功。

圖11

Answer 1

解析：(1)0～2 s內(nèi)小物塊加速度

a₁＝＝2 m/s²

位移 x₁＝a₁t₁²＝4 m

2 s末的速度為 v₂＝a₁t₁＝4 m/s

2～4 s內(nèi)小物塊加速度

a₂＝＝－2 m/s²

位移 x₂＝v₂t₂＋a₂t₂²＝4 m

4秒內(nèi)的位移

x＝x₁＋x₂＝8 m。

(2)v₄＝v₂＋a₂t₂＝0，即4 s末小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)

設(shè)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功為W，由動(dòng)能定理有：

W－μmgx＝0

解得W＝1.6 J

答案：(1)8 m　(2)1.6 J