题目内容
电荷量为q=1×10-4C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系如图所示．若重力加速度g取10m/s2，求：
（1）物块的质量m．
（2）物块运动2s过程中，其电势能的改变量．
解：（1）由图可知，第1s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有
qE1-μmg=ma
由图线知a=2m/s2
1s后物块做匀速运动，由平衡条件有
qE2=μmg
联立解得q（E1-E2）=ma
由图可得E1=3×104N/C，E2=2×104N/C，
代入数据解得：m=0.5kg
（2）物块在第1s的位移为
m
物块在第2s的位移为 s2=vt2=2m
电场力做正功 W=qE1s1+qE2s2=7J
所以，物块的电势能减少7J．
答（1）物块的质量0.5kg
（2）电势能减少7J．
分析：（1）第1s物块做匀加速直线运动，由图象求得加速度数值，由牛顿第二定律求得电场力与摩擦力的关系，1s后物块做匀速运动，由平衡条件有再次找到电场力与摩擦力的关系，进而求得物体的质量
（2）利用电场力做功与电势能变化的关系求解
点评：对物体搞好受力分析，准确提取图象信息，巧妙利用功能关系
qE1-μmg=ma
由图线知a=2m/s2
1s后物块做匀速运动，由平衡条件有
qE2=μmg
联立解得q（E1-E2）=ma
由图可得E1=3×104N/C，E2=2×104N/C，
代入数据解得：m=0.5kg
（2）物块在第1s的位移为
m 物块在第2s的位移为 s2=vt2=2m
电场力做正功 W=qE1s1+qE2s2=7J
所以，物块的电势能减少7J．
答（1）物块的质量0.5kg
（2）电势能减少7J．
分析：（1）第1s物块做匀加速直线运动，由图象求得加速度数值，由牛顿第二定律求得电场力与摩擦力的关系，1s后物块做匀速运动，由平衡条件有再次找到电场力与摩擦力的关系，进而求得物体的质量
（2）利用电场力做功与电势能变化的关系求解
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如图所示，在真空中水平放置一对金属板．在两板间加以电压U=800V，板间距离为d=2cm，板长L=10cm．一电荷量为q=1×10-9C质量为m=5×10-6kg的带电粒子从极板中央以水平速度v0=2m/s射入电场．试分析带电粒子在电场中的运动情况．（不计粒子的重力）
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