一個帶正電的小物體，,放在絕緣的水平地面上，圖*中，空間若加上水平方向的變化電場，其加速度隨電場力變化影象為圖...

問題詳情：

一個帶正電的小物體，,放在絕緣的水平地面上，圖*中，空間若加上水平方向的變化電場，其加速度隨電場力變化影象為圖乙所示。現從靜止開始計時，改用圖*中週期*變化的水平電場作用(g取10m/s2)。求：

⑴物體的質量及物體與地面間的動摩擦因數；

⑵在圖*所示週期*變化的水平電場作用下，物體一個週期內的位移大小；

⑶在圖*所示週期*變化的水平電場作用下，23s內電場力對物體所做的功。

【回答】

解析：⑴物體在水平面上受重力mg、地面的支援力N、水平拉力F和摩擦力f作用，根據牛頓第二定律得：F－μmg＝ma，解得：a＝－μg

對照a-F關係圖象，可知m＝4kg，μg＝1m/s2，即μ＝0.1        （4分）

（2）電場變化週期是T=4s  0-2s 

2s末  在2-4s內   做減速運動，4s末v2=0所以一個週期內物體的位移x=x1+x2=8m            （4分）

(3)23s內E1作用下位移為6x1 E2作用下位移為5x2+3m ,因此W1=E1q ×6x1=288J

W2=--E2q ×(5x1+3m)=--92J   即23s內電場力做功W=W1+W2=196J          （4分）

知識點：帶電粒子在電場中的運動

題型：計算題