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(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E與時(shí)間t的關(guān)系及物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)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(zhì)量m；

(2)物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(3)物塊運(yùn)動(dòng)2 s過(guò)程中，其電勢(shì)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有：

由圖線(xiàn)知加速度為：a=2m/s2

1s后物塊做勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件有：

聯(lián)立解得：

由圖可得：E1=3×104N/C，E2=2×104N/C

代入數(shù)據(jù)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(chǎng)力做正功：

電場(chǎng)力做正功即電勢(shì)能減少7J.

答：(1)物塊的質(zhì)量為0.5kg；

(2)物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(3)物塊運(yùn)動(dòng)2 s過(guò)程中，其電勢(shì)能減少7J．