Question

【題目】如圖所示，在絕緣光滑水平面的上方存在著水平方向的勻強(qiáng)電場，現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10-3 kg、電荷量q=2.0×10-6 C的帶正電的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，從O點(diǎn)開始以一定的水平初速度向右做直線運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x=6.0t -10t2，式中x的單位為m，t的單位為s。不計(jì)空氣阻力，取g=10 m/s2。

(1) 求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向；

(2) 求帶電物體在0～0.5 s內(nèi)電勢能的變化量．

Answer 1

【答案】 （1）E=2.0×104 N/C；電場強(qiáng)度方向水平向左．（2）ΔEp =2×10-2J

【解析】試題分析：（1）由s=6．0t-10t2得加速度大小為：a=20m/s2

根據(jù)牛頓第二定律：Eq=ma

解得場強(qiáng)大小為：E=2．0×104N/C

電場強(qiáng)度方向水平向左

（2）由x=6．0t-10t2得初速度為：v0=6．0m/s

減速時(shí)間：t1=0．3s

0．3s內(nèi)經(jīng)過的路程x1=v0t1-a1t2=0．9 m

后0．2s物體做反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過的路程 x2=a2t2=0．4m

物體在0．5s內(nèi)發(fā)生的位移為x=0．9-0．4=0．5

電場力做負(fù)功，電勢能增加：△Ep=qEx=2×10-2J