Question

如圖甲所示，電荷量為q =1×10^-4C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上，所在空間存在方向沿水平向右的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，物塊運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示，取重力加速度g=10m/s²。

求（1）前2秒內(nèi)電場(chǎng)力做的功。

（2）物塊的質(zhì)量.

（3）物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

 

Answer 1

【答案】

答案：

（1）F=Eq       S=at²/2        W =FS          W = 6（J） 

（2）a=1m/s²     E₂q = umg      E₂q － E₁q=ma       m =1Kg

（3）u = 0.2 

【解析】

試題分析：由于是分段的勻強(qiáng)電場(chǎng)，因此帶電體的問(wèn)題可以分時(shí)間段處理為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式即可解決問(wèn)題。

1、在前兩秒，電場(chǎng)強(qiáng)度恒定，所受電場(chǎng)力F=Eq，在電場(chǎng)力作用下勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以（可以看圖像所謂的面積），根據(jù)W=FS即可得出做功大小為6J。

2、在后2秒鐘，根據(jù)v-t圖像，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此受力平衡。物體的電場(chǎng)力與摩擦力平衡，即E₂q = umg。在前2秒鐘，根據(jù)v-t圖像可以得到加速度，利用牛頓第二定律，即可E₂q － E₁q=ma，聯(lián)系上述二式，質(zhì)量m=1Kg。u = 0.2 。

 

考點(diǎn)分析：勻強(qiáng)電場(chǎng) 勻變速直線運(yùn)動(dòng) 恒力做功公式

總結(jié)評(píng)價(jià)：本題適合基礎(chǔ)一般的同學(xué)，對(duì)于其中的物理過(guò)程要有較清晰的把握，分階段分步求解。