Question

在与x轴平行的匀强电场中，一带电荷量为1.0×10^-8 C、质量为2.5×10^-3 kg的物体在光滑水平面上沿着x轴做直线运动，其位移与时间的关系是x=0.16t-0.02t²,式中x以m为单位，t以s为单位。从开始运动到5 s末物体所经过的路程为_________m,克服电场力所做的功为__________J。

Answer 1

0.34 m    3.0×10^-5 J

解析：由位移与时间的关系式可知：v₀=0.16 m/s,a=-0.02 m/s²,a=-0.04 m/s²。物体沿x轴方向做匀减速运动。从开始运动到速度为零的时间t₁= m/s²=s=4 s,s₁=v·t₁=×4 m=0.32 m，第5 s内反向做a₂=0.04 m/s²的匀加速运动，s₂=a·t₂²=×0.04×1² m=0.02 m,因此开始5 s内的路程为s₁+s₂=0.34 m.5 s末的速度v₂=a₂t₂=0.04 m/s。

克服电场力做功W=mv²_t-=×2.5×10^-3×(0.16²-0.04²) J=3.0×10^-5 J。