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

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.
wangchao198388 1年前 已收到1个回答 举报

黄ww 幼苗

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(1)0~2s,由牛顿第二定律得物块加速度:
a1=
qE1−μmg
m=
2×10−6×3×105−0.1×0.2×10
0.2=2m/s2
x1=[1/2]a1t12=[1/2]×2×22=4m,
v=a1t1=2×2=4m/s,
2~4s,由牛顿第二定律得加速度:
a2=
qE2+μmg
m=
2×10−6×1×105+0.1×0.2×10
0.2=2m/s2
x2=vt2-[1/2]a2t22=4×2-[1/2]×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=[1/2]mv′2-0,
解得:W=μmgx+[1/2]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.

1年前

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