Question

【題目】電荷量為q＝1×10－4C的帶正電小物塊置于粗糙的絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方向的勻強電場，場強E與時間t的關系及物塊速度v與時間t的關系分別如圖甲、乙所示，若重力加速度g取10 m/s2，求：

(1)物塊的質量m；

(2)物塊與水平面之間的動摩擦因數；

(3)物塊運動2 s過程中，其電勢能的改變量．

Answer 1

【答案】(1)0.5kg(2)0.4(3)7J

【解析】

(1)由圖可知，第1s物塊做勻加速直線運動，由牛頓第二定律有：

由圖線知加速度為：a=2m/s2

1s后物塊做勻速運動，由平衡條件有：

聯立解得：

由圖可得：E1=3×104N/C，E2=2×104N/C

代入數據解得：m=0.5kg

(2)由：

可得：

(3)物塊在第1s的位移為：

物塊在第2s的位移為：

電場力做正功：

電場力做正功即電勢能減少7J.

答：(1)物塊的質量為0.5kg；

(2)物塊與水平面之間的動摩擦因數；

(3)物塊運動2 s過程中，其電勢能減少7J．