Question

图11甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m＝0.2 kg、带电荷量为q＝＋2.0×10^－6C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数μ＝0.1.从t＝0时该开始，空间上加一个如图乙所示的电场。(取水平向右的方向为正方向，g取10 m/s²)求：

 (1)4秒内小物块的位移大小；

(2)4秒内电场力对小物块所做的功。

图11

Answer 1

解析：(1)0～2 s内小物块加速度

a₁＝＝2 m/s²

位移 x₁＝a₁t₁²＝4 m

2 s末的速度为 v₂＝a₁t₁＝4 m/s

2～4 s内小物块加速度

a₂＝＝－2 m/s²

位移 x₂＝v₂t₂＋a₂t₂²＝4 m

4秒内的位移

x＝x₁＋x₂＝8 m。

(2)v₄＝v₂＋a₂t₂＝0，即4 s末小物块处于静止状态

设电场力对小物块所做的功为W，由动能定理有：

W－μmgx＝0

解得W＝1.6 J

答案：(1)8 m　(2)1.6 J