◎ 题目

在与x轴平行的匀强电场中，一带电量为2×10-6C、质量为4×10-2kg的带电物体在绝缘光滑水平面上沿着x轴做直线运动，其位移随时间的变化规律是x=0.3t-0.05t2，式中x、t均用国际单位制的基本单位．求： （1）该匀强电场的场强； （2）从开始运动到第5s末带电物体所运动的路程； （3）若第6s末突然将匀强电场的方向变为+y轴方向，场强大小保持不变，在0～8s内带电物体电势能的增量．

◎ 答案

（1）根据位移与时间的关系式x=0.3t-0.05t2得知，带电体的初速度为v0=0.3m/s，加速度a=-0.1m/s2． 根据牛顿第二定律得：qE=ma，得场强E= F q = ma q 代入解得，E=2×103N/C   （2）带电体速度减至零的时间为  t1= v0 a = 0.3 0.1 s=3s  则第3s末以后带电体沿相反方向做初速度为零的匀加速运动，时间t2=2s． 故第5s末带电物体所经过的路程为  s=x1+x2=（0.3t1-0.05t12）+ 1 2 a t 22 =（0.3×3-0.05×32）+ 1 2 ×0.1×22=0.65m    （3）第1s末到第3s末带电体的位移大小为：x1=0.45m 第3s末到第6s末带电体的位移大小为：x3= 1 2 a t 23 =0.45m 所以第6s末带电物体的位移为0， 第8s末位移为 y= 1 2 at22= 1 2 0.1×22m=0.2m    故带电物体电势能的增量为△E=-Eqy=-2×103×2×10-6×0.2J=-8×10-4J  答： （1）该匀强电场的场强是2×103N/C； （2）从开始运动到第5s末带电物体所运动的路程是0.65m； （3）若第6s末突然将匀强电场的方向变为+y轴方向，场强大小保持不变，在0～8s内带电物体电势能的增量是-8×10-4J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“在与x轴平行的匀强电场中，一带电量为2×10-6C、质量为4×10-2kg的带电物体在绝缘光滑水平面上沿着x轴做直线运动，其位移随时间的变化规律是x=0.3t-0.05t2，式中x、t均用国际…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【电场强度的定义式】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。