Question

如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为 m ＝0.2 kg，带电荷量为 q ＝＋2.0×10 －6 C

如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为 m ＝0.2 kg，带电荷量为 q ＝＋2.0×10 －6 C 的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数 μ ＝0.1.从 t ＝0时刻开始，空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右的方向为正方向， g 取10 m/s 2 )，求： 小题1: 23秒内小物块的位移大小；小题2: 23秒内电场力对小物块所做的功．

Answer 1

小题1:47 m 小题2: mv

(1)0～2 s内小物块的加速度 a 1 ＝＝2 m/s 2 位移 s 1 ＝ a 1 t ＝4 m 2 s末小物块的速度为 v 2 ＝ a 1 t 1 ＝4 m/s 2 s～4 s内小物块的加速度 a 2 ＝＝－2 m/s 2 位移 s 2 ＝ s 1 ＝4 m 4 s末的速度为 v 4 ＝0 因此小物块做周期为4 s的变速运动，第22 s末的速度为 v 22 ＝4 m/s，第23 s末的速度为 v 23 ＝ v 22 ＋ a 2 t ＝2 m/s( t ＝1 s) 所求位移为 s ＝ s 1 ＋ t ＝47 m. (2)23秒内，设电场力对小物块所做的功为 W ，由动能定理有： W － μmgs ＝ mv