题目内容
【题目】如图所示,在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场,现有一个质量m=2.0×10-3 kg、电荷量q=2.0×10-6 C的带正电的物体(可视为质点),从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动,其位移随时间的变化规律为x=6.0t -10t2,式中x的单位为m,t的单位为s。不计空气阻力,取g=10 m/s2。
(1) 求匀强电场的场强大小和方向;
(2) 求带电物体在0~0.5 s内电势能的变化量.
【答案】 (1)E=2.0×104 N/C;电场强度方向水平向左.(2)ΔEp =2×10-2J
【解析】试题分析:(1)由s=6.0t-10t2得加速度大小为:a=20m/s2
根据牛顿第二定律:Eq=ma
解得场强大小为:E=2.0×104N/C
电场强度方向水平向左
(2)由x=6.0t-10t2得初速度为:v0=6.0m/s
减速时间:t1=0.3s
0.3s内经过的路程x1=v0t1-a1t2=0.9 m
后0.2s物体做反向匀加速直线运动,经过的路程 x2=a2t2=0.4m
物体在0.5s内发生的位移为x=0.9-0.4=0.5
电场力做负功,电势能增加:△Ep=qEx=2×10-2J
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