如圖*所示,在真空中足夠大的絕緣水平地面上,一個質量為m=0.2kg,帶電荷量為q=+2.0×10-6C的小物...
問題詳情:
如圖*所示,在真空中足夠大的絕緣水平地面上,一個質量為m=0.2 kg,帶電荷量為q=+2.0×10-6 C的小物塊處於靜止狀態,小物塊與地面間的動摩擦因數μ=0.1。從t=0時刻開始,空間加上一個如圖乙所示的場強大小和方向呈週期*變化的電場(取水平向右的方向為正方向,g取10 m/s2)。求:
(1)23 s內小物塊的位移大小;
(2)23 s內靜電力對小物塊所做的功。
【回答】
解析:(1)0~2 s內小物塊的加速度
a1==2 m/s2
位移x1=a1t=4 m
2 s末小物塊的速度為v2=a1t1=4 m/s
2~4 s內小物塊的加速度
a2==-2 m/s2
位移x2=x1=4 m
4 s末的速度v4=0
因此小物塊做週期為4 s的變速運動,第22 s末的速度為v22=4 m/s
第23 s末的速度為v23=v22+a2t=2 m/s(t=1 s)
所求位移為x=x1+t=47 m。
(2)23 s內,設靜電力對小物塊所做的功為W,由動能定理有:W-μmgx=mv
解得W=9.8 J。
*:(1)47 m'(2)9.8 J
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題
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