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=0.2kg,带电量为q=+2.0×10-6C的小物块处于静止状

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=0.2kg,带电量为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,以下说法正确的是.(取水平向右为正方向,g取10m/s2.)(  )
A.15秒末小物块的速度大小为2m/s,方向向右
B.15秒内小物块的位移大小30m
C.15秒末小物块的速度大小为2m/s,方向向左
D.15秒内小物块的位移大小31m
北都echo 1年前 已收到1个回答 举报

舟_鸥 幼苗

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解题思路:小物块在水平地面上受电场力和摩擦力,根据物体的受力判断物体的运动,根据运动学公式求出物体的速度和位移.

0~2s内,电场力F=qE=2.0×10-6×3×105=0.6N>μmg,物块做匀加速直线运动,加速度a=
F−f
m=
0.6−0.2
0.2m/s2=2m/s2,2s末的速度为v=at=4m/s.2~4内电场力反向,加速度a′=
F′+f
m=
0.2+0.2
0.2m/s2=2m/s2,做匀减速直线运动,4s末速度为零,然后又重复以前的运动.15s末的速度与3s末的速度相等,大小v′=4-2m/s=2m/s,方向向右.
在0~2s内的位移x=
1
2at2=
1
2×2×4m=4m,所以14s内的位移为4×7m=28m,最后1s内的位移x′=vt′−
1
2at′2=4−1m=3m,所以15秒内小物块的位移大小31m.故A、D正确,B、C错误.
故选AD.

点评:
本题考点: 电场强度;牛顿第二定律.

考点点评: 解决本题的关键能够正确地进行受力分析,通过物体的受力,判断物体的运动,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.

1年前

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