Question

如图23-1，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q= +2.0×10^-6C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0时刻开始，空间加上一个如图23-2所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场，例如：0～2s场强是3×10⁵N/C(取水平向右的方向为正方向，取10m/s²。)求：

(1)15s内小物块的位移大小；

(2)15s内小物块电势能的变化。

Answer 1

解：（1）0～2s内物块加速度

位移      2s末的速度为

2～4s内物块加速度  位移  4s末的速度为

因此小物块做周期为4s的加速和减速运动，第14s末的速度也为，第15s末的速度  （）  位移为

（2）15s内，设电场力对小物块所做的功为W，由动能定理：

 ，求得_，15s内小物块电势能减少6.6J。