Question

17．在绝缘粗糙的水品面上放存在着水平向右的匀强电场，电场强度E=8.0×10⁵N/C，现有一个质量m=0.2kg、电量q=2.0×10^-4C的带正电的物体（可视为质点），从O点由静止开始向右做匀加速直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，g=10m/s²，如图所示．求
（1）带电物体的加速度大小；
（2）在0-1.0s内，电场对物体所做的功．

Answer 1

分析 对滑块受力分析，受重力、支持力、电场力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律列式求解加速度；根据位移时间关系公式列式求解位移，根据功的定义公式求解电场力的功．

解答 解：（1）对滑块受力分析，受重力、支持力、电场力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：
qE-f=ma
N-mg=0
其中：
f=μN
解得：
a=$\frac{qE}{m}-μg$=$\frac{2×1{0}^{-4}×8×1{0}^{5}}{0.2}-0.5×10=795m/{s}^{2}$
（2）1s末的位移为：
x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×795×1²=397.5m
在0-1.0s内，电场对物体所做的功：
W=qEx=2.0×10^-4C×8.0×10⁵N/C×397.5m=63600J
答：（1）带电物体的加速度大小为795m/s²；
（2）在0-1.0s内，电场对物体所做的功为63600J．

点评 本题是已知受力情况确定运动情况的问题，关键是先受力分析后根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后结合运动学公式列式求解，基础题目．