题目
电荷量q=1×10﹣4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上,所在空间存在沿水平方向的电场,其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示,物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示.重力加速度g=10m/s2 . 求:
(1)
物块与水平面间的动摩擦因数
(2)
物块在4s内减少的电势能.
答案: 解:物块在4s内位移为:x= 12 ×2×(2+4)m=6m由图可知,前2s物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有: qE1﹣μmg=ma,由图线知加速度为:a=1m/s21s后物块做匀速运动,由平衡条件有:qE2=μmg 联立解得:q(E1﹣E2)=ma 由图可得:E1=3×104N/C,E2=2×104N/C,代入数据解得:m=1kg 由qE2=μmg可得:μ=0.2
解:物块在前2s的位移 S1= 12 ×2×2m=2m物块在第2s的位移为 S2=vt2=4m 电场力做正功 W=qE1S1+qE2S2=3×2+2×4=14J则电势能减少了14J