题目内容
【题目】电荷量为q=1×10-4C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的匀强电场,场强E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系分别如图甲、乙所示,若重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)物块的质量m;
(2)物块与水平面之间的动摩擦因数;
(3)物块运动2 s过程中,其电势能的改变量.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】解:由图可知,第1s物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有
qE1-μmg=ma, (1分)
由图线知a=2m/s2 (1分)
1s后物块做匀速运动,由平衡条件有qE2=μmg
联立解得q(E1-E2)=ma(1分)
由图可得E1=3×104N/C,E2=2×104N/C, (1分)
代入数据解得:m=0.5kg (1分)
(2)由qE2=μmg可得μ=qE2/mg="0.4" (2分)
(3)物块在第1s的位移为m (1分)
物块在第2s的位移为m (1分)
电场力做正功=7J (1分)
所以,物块的电势能减少7J。 (1分)
思路分析:根据v-t图像得出物体运动类型,结合牛顿第二定律解题,
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