Question

【题目】如图1所示，光滑绝缘斜面的倾角θ=30°，整个空间处在电场中，取沿斜面向上的方向为电场的正方向，电场随时间的变化规律如图2所示。一个质量m=0.2kg，电量q=1×10－5C的带正电的滑块被挡板P挡住，在t=0时刻，撤去挡板P。重力加速度g=10m/s2，求：

(1)0~4s内滑块的最大速度为多少?

(2)0~4s内电场力做了多少功?

Answer 1

【答案】（1）20m/s（2）40J

【解析】

对滑块受力分析，由牛顿运动定律计算加速度计算各速度。

【解】(l)在0~2 s内，滑块的受力分析如图甲所示，

电场力F=qE

解得

在2 ---4 s内，滑块受力分析如图乙所示

解得

因此物体在0～2 s内，以的加速度加速，

在2～4 s内，的加速度减速，即在2s时，速度最大

由得，

(2)物体在0～2s内与在2～4s内通过的位移相等．通过的位移

在0~2 s内，电场力做正功 -

在2～4 s内，电场力做负功

电场力做功W=40 J