Question

【题目】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的关系分别如图甲、乙所示，若重力加速度g取10 m/s2，求：

(1)物块的质量m；

(2)物块与水平面之间的动摩擦因数；

(3)物块运动2 s过程中，其电势能的改变量．

Answer 1

【答案】(1)0.5kg(2)0.4(3)7J

【解析】

(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：

由图线知加速度为：a=2m/s2

1s后物块做匀速运动，由平衡条件有：

联立解得：

由图可得：E1=3×104N/C，E2=2×104N/C

代入数据解得：m=0.5kg

(2)由：

可得：

(3)物块在第1s的位移为：

物块在第2s的位移为：

电场力做正功：

电场力做正功即电势能减少7J.

答：(1)物块的质量为0.5kg；

(2)物块与水平面之间的动摩擦因数；

(3)物块运动2 s过程中，其电势能减少7J．