问题详情:
如图*所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2 kg,带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0时刻开始,空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期*变化的电场(取水平向右的方向为正方向,g取10 m/s2)。求:
(1)23 s内小物块的位移大小;
(2)23 s内静电力对小物块所做的功。
【回答】
解析:(1)0~2 s内小物块的加速度
a1==2 m/s2
位移x1=a1t=4 m
2 s末小物块的速度为v2=a1t1=4 m/s
2~4 s内小物块的加速度
a2==-2 m/s2
位移x2=x1=4 m
4 s末的速度v4=0
因此小物块做周期为4 s的变速运动,第22 s末的速度为v22=4 m/s
第23 s末的速度为v23=v22+a2t=2 m/s(t=1 s)
所求位移为x=x1+t=47 m。
(2)23 s内,设静电力对小物块所做的功为W,由动能定理有:W-μmgx=mv
解得W=9.8 J。
*:(1)47 m'(2)9.8 J
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题