题目

题型：不详难度：来源：

（10分）电荷量为q=1×10^－4C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系如图所示。若重力加速度g取10 m/s²，求：（1）物块的质量m以及物块与水平面之间的动摩擦因数；（2）物块运动2s过程中，其电势能的改变量。

答案

解析

试题分析：（1）由图可知，第1s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有
qE₁－μmg=ma，     （2分）
由图线知a=2m/s²   
1s后物块做匀速运动，由平衡条件有    
qE₂=μmg 
q（E₁－E₂）="ma"      （2分）         
代入数据解得：m=0.5kg
μ=qE₂/mg="0.4"          （1分）
（2）物块在第1s的位移为 m    （1分）    
物块在第2s的位移为 m   （1分）    
电场力做正功     （2分） 
所以，物块的电势能减少7J。 （1分）
点评：带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同．先分析受力情况再分析运动状态和运动过程（平衡、加速、减速，直 线或曲线），然后选用恰当的规律解题．解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式求解；第二种利用能量转化 的观点，选用动能定理和功能关系求解．