Question

【題目】如圖1所示，光滑絕緣斜面的傾角θ=30°，整個空間處在電場中，取沿斜面向上的方向為電場的正方向，電場隨時間的變化規律如圖2所示。一個質量m=0.2kg，電量q=1×10－5C的帶正電的滑塊被擋板P擋住，在t=0時刻，撤去擋板P。重力加速度g=10m/s2，求：

(1)0~4s內滑塊的最大速度為多少?

(2)0~4s內電場力做了多少功?

Answer 1

【答案】（1）20m/s（2）40J

【解析】

對滑塊受力分析，由牛頓運動定律計算加速度計算各速度。

【解】(l)在0~2 s內，滑塊的受力分析如圖甲所示，

電場力F=qE

解得

在2 ---4 s內，滑塊受力分析如圖乙所示

解得

因此物體在0～2 s內，以的加速度加速，

在2～4 s內，的加速度減速，即在2s時，速度最大

由得，

(2)物體在0～2s內與在2～4s內通過的位移相等．通過的位移

在0~2 s內，電場力做正功 -

在2～4 s內，電場力做負功

電場力做功W=40 J