题目内容
【题目】如图甲所示,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,空间上加一个如图乙所示的电场.(取水平向右的方向为正方向,g取10 m/s2)求:
(1)4秒内小物块的位移大小;
(2)4秒内电场力对小物块所做的功.
【答案】(1)8 m (2)1.6 J
【解析】试题分析:(1)根据牛顿第二定律得解:
0~2s内物块加速度:
2~4s内物块做匀减速运动,加速度大小:
0~2s内物块的位移为:
2s末的速度为:v2=a1t1═2×2=4m/s,
2~4s内的位移为:
4秒内小物块的位移大小为:x=x1+x2=4+4m=8m
(2)4s末的速度为:v4=v2-a2t2=4-2×2=0m/s
设4秒内电场力对小物块所做的功W,
由动能定理得:W-μmgx=0-0
解得:W=μmgx=0.1×0.2×10×8J=1.6J
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