题目内容

电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向始终不变的电场，电场强度E的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图甲、乙所示，若重力加速度g取10m/s2，根据图象所提供的信息，下列说法正确的是（　　）
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分析：根据题意，当E=3×104N/C时，物体的加速度为a=
△V
△t
=1m/s2，有牛顿第二定律得：qE-f=ma，当E=2×104N/C时，物体匀速运动，则物体受力平衡，qE=f，即qE=umg，联立各式可求m，a．对物体正确受力分析，根据运动状态列方程，可知正确求解，在求电场力做功时可以根据动能定理求解．
解答：解：A、物块在4 S内的总位移x=
1
2
(2+4)×2=6m，A正确；
B、由题意得，当E=3×104N/C时，物体的加速度为a=
△V
△t
=1m/s2，有牛顿第二定律得：qE-f=ma，当E=2×104N/C时，物体匀速运动，则物体受力平衡，qE=f，又f=μmg，代入数据解得：m=1kg，μ=0.2，B错误，C正确；
D、前4S内电场力做功为W，由动能定理得：W-μmgs=
1
2
mv2，S=6m，由此得：W=12 J，电场力做功大于电势能的减少量，D错误；
故选AC．
点评：考查了认识图象的能力，理解不同图象的特点及物理意义，结合题意分析问题能力．
练习册系列答案
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（2013?漳州模拟）如图甲所示，电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）前两秒电场力做功多少？
（2）物块的质量多少？
（3）物块与水平面间的动摩擦因数．
如图所示，在真空中水平放置一对金属板．在两板间加以电压U=800V，板间距离为d=2cm，板长L=10cm．一电荷量为q=1×10-9C质量为m=5×10-6kg的带电粒子从极板中央以水平速度v0=2m/s射入电场．试分析带电粒子在电场中的运动情况．（不计粒子的重力）
（1）粒子在电场中运动的时间t为多少？
（2）粒子在电场时的加速度a为多少？
（3）穿出电场时在竖直方向上的位移y为多少？
（4）穿出电场是的速度V为多少？
如图所示，A为位于一定高度处的质量为m=1×10-5kg、带电荷量为q=+1×10-6C的微粒，B为位于水平地面上的质量为M的用特殊材料制成的长方形空心盒子，盒子与地面间的动摩擦因数μ=0.2，盒内存在着竖直向上的匀强电场，场强大小E=1×103N/C，盒外存在着竖直向下的匀强电场，场强大小也为E，盒的上表面开有一系列略大于微粒的小孔，孔间距满足一定的关系，使得微粒进出盒子的过程中始终不与盒子接触．当微粒A以1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间，盒子B恰以v1=0.4m/s的速度向右滑行．设盒子足够长，取重力加速度g=10m/s2，不计微粒的重力，微粒恰能顺次从各个小孔进出盒子．试求：
（1）从微粒第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中，盒子通过的总路程；
（2）微粒A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间；
（3）盒子上至少要开多少个小孔，才能保证微粒始终不与盒子接触．
精英家教网竖直平面xOy内有一半径为R=
2
m，圆心O与坐标系的原点重合的圆形区域，如图所示，在圆心O有一喷枪可在xOy平面内沿各个方向喷出初速度为v0=1m/s，质量为m=1×10-6kg，带电荷量为q=-1×10-8C的油滴．圆形区域内的匀强电场方向沿-y方向，电场强度E=8×102N/C．不考虑油滴间的相互作用，g取10m/s2．求：
（1）由坐标原点O沿x轴正方向喷出的油滴，在电场中运动的时间；
（2）射出圆形电场油滴的最大动能．
精英家教网如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=10cm．电源电动势E=10V，内电阻r=1Ω，电阻R1=9Ω．将滑动变阻器的滑片放置在某一位置，闭合开关S，待电路稳定后，某一带微粒恰好能静止在两平行金属板正中央．若微粒带电荷量为q=1×10-5C，质量为m=2×10-5kg，则：
（1）此时两平行金属板间电压为多少？
（2）滑动变阻器接入电路的阻值R2为多大？
（3）滑动变阻器阻值为多大时它消耗的电功率最大，最大值为多少？

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