如圖*所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質量為m＝0.2kg，帶電荷量為q＝＋2.0×10－6C的小物...

問題詳情：

如圖*所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質量為m＝0.2 kg，帶電荷量為q＝＋2.0×10－6 C的小物塊處於靜止狀態，小物塊與地面間的動摩擦因數μ＝0.1。從t＝0時刻開始，空間加上一個如圖乙所示的場強大小和方向呈週期*變化的電場(取水平向右的方向為正方向，g取10 m/s2)。求：

(1)23 s內小物塊的位移大小；

(2)23 s內靜電力對小物塊所做的功。

【回答】

解析：(1)0～2 s內小物塊的加速度

a1＝＝2 m/s2

位移x1＝a1t＝4 m

2 s末小物塊的速度為v2＝a1t1＝4 m/s

2～4 s內小物塊的加速度

a2＝＝－2 m/s2

位移x2＝x1＝4 m

4 s末的速度v4＝0

因此小物塊做週期為4 s的變速運動，第22 s末的速度為v22＝4 m/s

第23 s末的速度為v23＝v22＋a2t＝2 m/s(t＝1 s)

所求位移為x＝x1＋t＝47 m。

(2)23 s內，設靜電力對小物塊所做的功為W，由動能定理有：W－μmgx＝mv

解得W＝9.8 J。

*：(1)47 m'(2)9.8 J

知識點：帶電粒子在電場中的運動

題型：計算題