题目内容
（2013?海淀区一模）如图所示，质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中．取g=10m/s2．（1）求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；
（2）在t=0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C，且方向不变．求在t=0.20s时间内电场力做的功；
（3）在t=0.20s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能．
分析：（1）带正电微粒静止匀强电场中，重力与电场力平衡，即可由平衡条件求得电场强度E1的大小和方向；
（2）在t=0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C后，粒子向上做匀加速运动，根据牛顿第二定律求得加速度，由运动学位移公式求出位移，即可求得电场力做的功；
（3）在t=0.20s时刻突然撤掉电场，根据动能定理求解带电微粒回到出发点时的动能．
（2）在t=0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C后，粒子向上做匀加速运动，根据牛顿第二定律求得加速度，由运动学位移公式求出位移，即可求得电场力做的功；
（3）在t=0.20s时刻突然撤掉电场，根据动能定理求解带电微粒回到出发点时的动能．
解答：解：（1）设电场强度为E，则有
Eq=mg
得 E=
=
N/C=2.0×103N/C，方向向上．
（2）在t=0时刻，电场强度突然变化为E2=4.0×103N/C，设微粒的加速度为a，在t=0.20s时间内上升高度为h，电场力做功为W，则
qE2-mg=ma1
解得：a1=10m/s2
则 h=
a1t2
解得：h=0.20m
电场力做的功为W=qE2h
代入解得：W=8.0×10-4J
（3）设在t=0.20s时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v，回到出发点时的动能为Ek，则
v=at
根据动能定理得：mgh=Ek-
mv2
得Ek=mgh+
mv2
解得：Ek=8.0×10-4J
答：（1）求匀强电场的电场强度E1的大小是2.0×103N/C，方向向上．
（2）在t=0.20s时间内电场力做的功为8.0×10-4J．
（3）带电微粒回到出发点时的动能是8.0×10-4J．
Eq=mg
得 E=
| mg |
| q |
| 2.0×10-4×10 |
| 1.0×10-6 |
（2）在t=0时刻，电场强度突然变化为E2=4.0×103N/C，设微粒的加速度为a，在t=0.20s时间内上升高度为h，电场力做功为W，则
qE2-mg=ma1
解得：a1=10m/s2
则 h=
| 1 |
| 2 |
解得：h=0.20m
电场力做的功为W=qE2h
代入解得：W=8.0×10-4J
（3）设在t=0.20s时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v，回到出发点时的动能为Ek，则
v=at
根据动能定理得：mgh=Ek-
| 1 |
| 2 |
得Ek=mgh+
| 1 |
| 2 |
解得：Ek=8.0×10-4J
答：（1）求匀强电场的电场强度E1的大小是2.0×103N/C，方向向上．
（2）在t=0.20s时间内电场力做的功为8.0×10-4J．
（3）带电微粒回到出发点时的动能是8.0×10-4J．
点评：本题通过分析受力情况来分析运动情况，按时间顺序进行分析，关键要把握每个过程的运动规律，运用运动学公式、牛顿第二定律和动能定理结合进行研究．
练习册系列答案
相关题目
（2013?海淀区一模）如图所示，物体B通过动滑轮悬挂在细绳上，整个系统处于静止状态，动滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果将绳的左端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F和绳子与竖直方向的夹角θ的变化情况是（ ）
（2013?海淀区一模）如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的闭合铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带平面向上，线圈进入磁场前等距离排列，穿过磁场后根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈．通过观察图，下列说法正确的是（ ）
（2013?海淀区一模）某种角速度计，其结构如图所示．当整个装置绕轴OO′转动时，元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器（传感器内阻无限大）接收相应的电压信号．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计．滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端，当系统以角速度ω转动时，则（ ）