题目内容
在光滑绝缘的水平面内建立以o点为原点的直角坐标系xOy．一质量m=4×10-2kg、电量q=2×10-6C的带正电小滑块沿x轴正向作匀速直线运动．当小滑块通过O点时，突然加一沿x轴方向匀强电场，小滑块的位移随时间变化规律是x=0.3t-0.05t2，式中x、t的单位分别是m、s．求：
（1）该匀强电场的场强及方向；
（2）若第6s末突然将匀强电场的方向变为+y轴方向，场强大小保持不变，则8s末小滑块的位置坐标．
（1）该匀强电场的场强及方向；
（2）若第6s末突然将匀强电场的方向变为+y轴方向，场强大小保持不变，则8s末小滑块的位置坐标．
分析：（1）由x=0.3t-0.05t2得小滑块的初速度和加速度，根据牛顿第二定律求出电场力，再根据电场强度定义可得电场强度；
（2）根据v=v0+at求出小滑块在第6s末的速度，根据位移时间公式求出小滑块在第6s末的坐标，电场强度方向改变后，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学基本公式即可求解．
（2）根据v=v0+at求出小滑块在第6s末的速度，根据位移时间公式求出小滑块在第6s末的坐标，电场强度方向改变后，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据运动学基本公式即可求解．
解答：解：（1）由x=0.3t-0.05t2得小滑块的初速度v0=0.3m/s，加速度a=-0.1m/s2，
由牛顿定律得F=ma=4×10-3N
由电场强度定义可得电场强度 E=
=2×103N/C，
方向指向x轴负方向
（2）小滑块在第6s末的速度
v1=v0+at1=-0.3m/s
小滑块在第6s末的坐标x=v0t1+
at12=0.3×6-0.05×36=0
所以6s末刚好滑回坐标原点，
匀强电场的方向变为+y轴方向后，滑块受到y轴正方向的力F=4×10-3N
粒子在y轴上产生的加速度ay=
=0.1m/s2
第8s末小滑块横坐标x8=v1t2=-0.3×2=-0.6m
第8s末小滑块纵坐标y8=
ayt22=
×0.1×4=0.2m
所以8s末小滑块的位置坐标为（-0.6m，0.2m）
答：（1）该匀强电场的场强大小为2×103N/C，方向指向x轴负方向；
（2）若第6s末突然将匀强电场的方向变为+y轴方向，场强大小保持不变，则8s末小滑块的位置坐标为（-0.6m，0.2m）．
由牛顿定律得F=ma=4×10-3N
由电场强度定义可得电场强度 E=
| F |
| q |
方向指向x轴负方向
（2）小滑块在第6s末的速度
v1=v0+at1=-0.3m/s
小滑块在第6s末的坐标x=v0t1+
| 1 |
| 2 |
所以6s末刚好滑回坐标原点，
匀强电场的方向变为+y轴方向后，滑块受到y轴正方向的力F=4×10-3N
粒子在y轴上产生的加速度ay=
| F |
| m |
第8s末小滑块横坐标x8=v1t2=-0.3×2=-0.6m
第8s末小滑块纵坐标y8=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
所以8s末小滑块的位置坐标为（-0.6m，0.2m）
答：（1）该匀强电场的场强大小为2×103N/C，方向指向x轴负方向；
（2）若第6s末突然将匀强电场的方向变为+y轴方向，场强大小保持不变，则8s末小滑块的位置坐标为（-0.6m，0.2m）．
点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，解题的关键是：第6秒后做类平抛运动，要分别计算出x方向与y方向的位移，属于基础题型，是容易错的题目．
练习册系列答案
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