题目内容
如图所示，直角坐标系xOy，X轴正方向沿着绝缘粗糙水平面向右，y轴正方向竖直向上。空间充满沿X轴负方向、
的匀强电场。一个质量
、电量
的带正电的物块（可作为质点），从O点开始以v0=10.0m/s的初速度沿着X轴正方向做直线运动，物块与水平面间动摩擦因数
=0.5，g=10m/s2。
(1) 求带电物体在t=0.8s内通过的位移x
(2) 若在0.8s末突然将匀强电场的方向变为沿y轴正方向，场强大小保持不变。求在0?1.0s内带电物体电势能的变化量
。
的匀强电场。一个质量、电量的带正电的物块（可作为质点），从O点开始以v0=10.0m/s的初速度沿着X轴正方向做直线运动，物块与水平面间动摩擦因数=0.5，g=10m/s2。(1) 求带电物体在t=0.8s内通过的位移x
(2) 若在0.8s末突然将匀强电场的方向变为沿y轴正方向，场强大小保持不变。求在0?1.0s内带电物体电势能的变化量
。（1）设带电物块向右做匀减速直线运动过程中，加速度大小为a1，时间为t1，通过的位移为x1，则
Eq+μmg = ma1 （ 1分）
t1 = v0/a1 （ 1分）
x1 = v02/2a1 （ 1分）
解得a1 =" 25" m/s2，t1=" 0.4" s，x1 =" 2" m
t1=" 0.4" s之后，带电物块向左做匀加速直线运动，设加速度大小为a2，时间为t2，通过的位移为x2，则
Eq–μmg = ma2 （ 1分）
t2=" t" – t1 （ 1分）
x2 =
a2t22 =1.2m （ 1分）
解得a2 = 15m/s2，t2=0.4 s，x2 ="1.2m"
x= x1– x2=0.8m，方向水平向右。 （2分）
（2）设0.8s内电场力做功为W 1，则
W1=–Eqx=–3.2×10–2J （ 1分）
0.8s后，设带电物块受到竖直向上的电场力为F，且F= Eq=4.0×10－2N＞mg，所以，带电物块开始在水平方向做的匀速运动，竖直方向做初速为零的匀加速运动，设加速度为a3，在竖直方向的位移为y，电场力做功为W2，则
F – mg = ma3 （ 1分）
t3=" 1.0" – t1 （ 1分）
y =a3t32 （ 1分）
W2 = Eqy （ 1分）
a3=10 m/s2，t3="0.2" s，y =" 0.2" m，W2 = 8.0×10–3J
设0～1.0s内电场力对带电物块所做的总功为W，则
W = W1+ W2=–2.4×10–2J （ 1分）
即△E=–W = 2.4×10–2J （2分）
Eq+μmg = ma1 （ 1分）
t1 = v0/a1 （ 1分）
x1 = v02/2a1 （ 1分）
解得a1 =" 25" m/s2，t1=" 0.4" s，x1 =" 2" m
t1=" 0.4" s之后，带电物块向左做匀加速直线运动，设加速度大小为a2，时间为t2，通过的位移为x2，则
Eq–μmg = ma2 （ 1分）
t2=" t" – t1 （ 1分）
x2 =
a2t22 =1.2m （ 1分）解得a2 = 15m/s2，t2=0.4 s，x2 ="1.2m"
x= x1– x2=0.8m，方向水平向右。 （2分）
（2）设0.8s内电场力做功为W 1，则
W1=–Eqx=–3.2×10–2J （ 1分）
0.8s后，设带电物块受到竖直向上的电场力为F，且F= Eq=4.0×10－2N＞mg，所以，带电物块开始在水平方向做的匀速运动，竖直方向做初速为零的匀加速运动，设加速度为a3，在竖直方向的位移为y，电场力做功为W2，则
F – mg = ma3 （ 1分）
t3=" 1.0" – t1 （ 1分）
y =
a3t32 （ 1分）W2 = Eqy （ 1分）
a3=10 m/s2，t3="0.2" s，y =" 0.2" m，W2 = 8.0×10–3J
设0～1.0s内电场力对带电物块所做的总功为W，则
W = W1+ W2=–2.4×10–2J （ 1分）
即△E=–W = 2.4×10–2J （2分）
本题考查学生对带电物体在电场中运动情况的掌握情况。分析时与牛顿第二定律相结合。
练习册系列答案
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、电荷量
的带电粒子，在t=0时刻以
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场中运动的总时间t＝1.0s．不计P和Q的大小，P、Q碰撞时无电量交换，重力加速度g取10m/s2，计算时取
，试求：
