Question

【题目】如图甲在水平地面上放置一个质量为m＝0.1kg，带电荷量为q＝0.01C的物体。物体与地面之间的动摩擦因数为μ＝0.4，地面上存在水平向右的电场，物体由静止开始向右运动，电场强度E随物体的位置x变化的图像如图乙所示。已知g＝10m/s2，求：

(1)运动过程中物体的最大加速度；

(2)物体的速度达到最大时距出发点的距离和最大的速度大小。

(3)该直线上只在0到4m处有电场，其他地方没有电场，求物体运动的总位移。

Answer 1

【答案】(1)6m/s2 (2)3.7m/s (3)5m

【解析】

(1)由E-x图像可得

E=E0-25x

x在0到4区间，正方向向右

在运动中进行受力分析由牛顿第二定律

Eq-mg=ma

解得

a=6-2.5x

所以当x=0时 加速度最大

am=6m/s2

(2)当a=0时物体的速度最大，由a=6-2.5x可得

x1=2.4m处最大

由于电场力与位移成线性关系 可用平均力求功后F - x面积法求解，由动能定量得

解得：

(3)从0m处到4m处由于 x2=4m

所以物体停在4m外，设运动的位移为s

由动能定理得

解得

s=5m