Question

【题目】电荷量q＝1×10－4 C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度E的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v的大小与时间t的关系如图乙所示．重力加速度g＝10 m/s2.则( )

A．物块在4 s内位移是8 m

B．物块的质量是1 kg

C．物块与水平面间动摩擦因数是0.4

D．物块在4 s内电势能减少了14 J

Answer 1

【答案】BD

【解析】A项，物块在4 s内位移为：x＝×2×(2＋4) m＝6 m，故A项错误；B、C项，由图可知，前2 s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE1－μmg＝ma

由图线知加速度为：a＝1 m/s2

1 s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＝3×104 N/C，E2＝2×104 N/C

代入数据解得m＝1 kg

由qE2＝μmg，可得μ＝0.2，故B项正确，C项错误；

D项，物块在前2 s的位移s1＝×2×2 m＝2 m

物块在后2 s的位移为s2＝vt2＝4 m

电场力做正功：W＝qE1s1＋qE2s2＝3×2 J＋2×4 J＝14 J

则电势能减少了14 J，故D项正确．