Question

【题目】如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，现有一个质量m=2．0×10-3kg、电量q=2．0×10-6C的带正电的物体（可视为质点），从O点开始以一定的水平初速度向右做直线运动，其位移随时间的变化规律为x=6．0t-10t2，式中x的单位为m，t的单位为s．不计空气阻力，取g=10m/s2．

（1）求匀强电场的场强大小和方向；

（2）求带电物体在0～0．5s内电势能的变化量．

Answer 1

【答案】（1）2．0×104N/C 水平向左 （2）2．0×10-2J

【解析】

试题分析：（1）由位移随时间的变化规律x=6．0t-10t2与位移时间关系式：

比较可得：加速度大小为：a=20m/s2 （1分） 初速度为： （1分）

根据牛顿第二定律： （1分）

代入数据解得场强大小为：E=2．0×104N/C

由于物体带正电且电场力向左 故电场强度方向水平向左 （1分）

（2）由以上得初速度为：v0=6．0m/s 减速时间： （1分）

0．3s内经过的路程： 代入数据解得： （1分）

后0．2s物体做反向匀加速直线运动，加速度不变，那么经过的路程 ：

代入数据解得： （1分）

物体在0．5s内发生的位移为： （1分）

电场力做负功，电势能增加： （1分）