Question

【題目】如左圖所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg，帶電量為的帶正電的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。從t=0時(shí)刻開(kāi)始，空間加上一個(gè)如右圖所示的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場(chǎng)，（取水平向右的方向?yàn)檎�方向�?/span>取10m/s2。）求：

（1）23秒內(nèi)小物塊的位移大小；

（2）23秒內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功

Answer 1

【答案】（1） 2m/s方向向右；（2）31m

【解析】

(1)0～2 s內(nèi)小物塊的加速度

a1＝＝2 m/s2

位移s1＝a1t＝4 m

2 s末小物塊的速度為v2＝a1t1＝4 m/s

2 s～4 s內(nèi)小物塊的加速度a2＝＝－2 m/s2

位移s2＝s1＝4 m

4 s末的速度為v4＝0

因此小物塊做周期為4 s的變速運(yùn)動(dòng)，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s＝s1＋t＝47 m.

(2)23秒內(nèi)，設(shè)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功為W，由動(dòng)能定理有：

W－μmgs＝mv