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,取10m/s2。)求:
(1)23秒内小物块的位移大小;
(2)23秒内电场力对小物块所做的功
【答案】(1) 2m/s方向向右;(2)31m
【解析】
(1)0~2 s内小物块的加速度
a1==2 m/s2
位移s1=a1t=4 m
2 s末小物块的速度为v2=a1t1=4 m/s
2 s~4 s内小物块的加速度a2==-2 m/s2
位移s2=s1=4 m
4 s末的速度为v4=0
因此小物块做周期为4 s的变速运动,第22 s末的速度为v22=4 m/s,第23 s末的速度为v23=v22+a2t=2 m/s(t=1 s)
所求位移为s=s1+t=47 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:
W-μmgs=mv
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