Question

【題目】電荷量q=1×10-4C的帶正電的小物塊靜止在絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方向的電場，其電場強度E的大小與時間t的關系如圖1所示，物塊速度v的大小與時間t的關系如圖2所示。重力加速度g=10m/s2。求：

（1）物塊與水平面間的動摩擦因數

（2）物塊在4s內減少的電勢能

Answer 1

【答案】（1）0．2 （2）14J

【解析】試題分析：（1）由圖可知，前2s物塊做勻加速直線運動，由牛頓第二定律有：

qE1-μmg=ma，

由圖線知加速度為：a=1m/s2

2s后物塊做勻速運動，由平衡條件有：qE2=μmg

聯立解得：q（E1-E2）=ma

由圖可得：E1=3×104N/C，E2=2×104N/C，

代入數據解得：m=1kg

由qE2=μmg可得：μ=0．2．

（2）物塊在前2s的位移為：S1＝×2×2＝2m，物塊在2-4s內的位移為：S2=vt2=4m

電場力做正功為：W=qE1S1+qE2S2=3×2+2×4=14J，則電勢能減少了14J；