题目内容

 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的关系如图所示。若重力加速度g取10 m/s2,求:

(1)物块的质量m。

(2)物块运动2s过程中,其电势能的改变量。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 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

qE1μmg=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   (1分)

联立解得qE1E2)=ma   (1分)

由图可得E1=3×104N/C,E2=2×104N/C,

代入数据解得:m=0.5kg (1分)

  (2)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(2分)

所以,物块的电势能减少7J。  (1分)

 

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