Question

图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2kg，带电荷量为q=+2.0×10^﹣6C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数μ=0.1，从t=0时该开始，空间上加一个如图乙所示的电场．（取水平向右的方向为正方向，g取10m/s²）求：

（1）4秒内小物块的位移大小；

（2）4秒内电场力对小物块所做的功．

Answer

（1）4秒内小物块的位移大小为8m；

（2）4秒内电场力对小物块所做的功1.6J．

【解析】【解析】
（1）0～2s，由牛顿第二定律得物块加速度：

a1===2m/s2，

x1=a1t12=×2×22=4m，

v=a1t1=2×2=4m/s，

2～4s，由牛顿第二定律得加速度：

a2===2m/s2，

x2=vt2﹣a2t22=4×2﹣×2×22=4m，

4s内的位移：x=x1+x2=8m，

v′=v﹣a2t2=4﹣2×2=0m/s；

（2）由动能定理得：W﹣μmgx=mv′2﹣0，

解得：W=μmgx+mv′2=0.1×0.2×10×8+0=1.6J；

答：（1）4秒内小物块的位移大小为8m；

（2）4秒内电场力对小物块所做的功1.6J．

【点评】本题考查了求位移、电场力的功，由图象求出电场强度、应用牛顿第二定律、运动学公式、动能定理即可正确解题，解题时注意力与速度的方向．