题目内容

【题目】如左图所示,在真空中足够大的绝缘水平地面上,一个质量为m=0.2kg,带电量为的带正电的小物块处于静止状态,小物块与地面间的动摩擦因数。从t=0时刻开始,空间加上一个如右图所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场,(取水平向右的方向为正方向,10m/s2。)求:

123秒内小物块的位移大小;

223秒内电场力对小物块所做的功

【答案】12m/s方向向右;(231m

【解析】

(1)02 s内小物块的加速度

a1==2 m/s2

位移s1a1t4 m

2 s末小物块的速度为v2a1t14 m/s

2 s4 s内小物块的加速度a2==-2 m/s2

位移s2s14 m

4 s末的速度为v40

因此小物块做周期为4 s的变速运动,第22 s末的速度为v224 m/s,第23 s末的速度为v23v22a2t2 m/s(t1 s)

所求位移为ss1t47 m.

(2)23秒内,设电场力对小物块所做的功为W,由动能定理有:

Wμmgsmv

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