◎ 题目

如图所示，以O为原点建立直角坐标系Oxy，绝缘光滑水平面沿着x轴，y轴在竖直方向．在水平面上方存在与x轴平行的匀强电场．一个质量m=2.0×10-3kg、电量q=2.0×10-6C的带正电的物体（可作为质点），从O点开始以一定的初速度沿着x轴正方向做直线运动，其位移随时间的变化规律为x=8.0t-10t2，式中x的单位为m，t的单位为s．不计空气阻力，取g=10m/s2． （1）求匀强电场的场强大小和方向； （2）求带电物体在0.8s内经过的路程； （3）若在第0.8s末突然将匀强电场的方向变为沿y轴正方向，场强大小保持不变．求在0～1.0s内带电物体电势能的变化量．

◎ 答案

（1）由其位移随时间变化规律得加速度大小为：a=20m/s2 根据牛顿第二定律：Eq=ma 解得场强：E=2.0×104N/C，方向沿x轴负方向 （2）物体在O点的初速度：v0=8.0m/s 减速时间：t1= v0 a =0.4s 所以开始0.4s内经过的路程  x1=v0t1- 1 2 at12=1.6 m 后0.4s物体做匀加速直线运动，经过的路程：x2= 1 2 at22=1.6m 0，8s内物体经过的路程   s=x1+x2=3.2 m （3）第0.8s末带电物体回到坐标原点O之后的0.2s物体以初速度v0做类平抛运动，在y方向根据牛顿第二定律： Eq-mg=ma′ y0= 1 2 a′t2 解得物体在y方向经过的距离：y0=0.2m 电场力做功  W=Eq y0=8.0×10-3J 所以电势能减少8.0×10-3J    （或电势能的变化量为△EP=-8.0×10-3J） 答：（1）匀强电场的场强大小为2.0×104N/C，方向沿x轴负方向． （2）带电物体在0.8s内经过的路程为3.2m． （3）在0～1.0s内带电物体电势能的变化量为-8.0×10-3J．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，以O为原点建立直角坐标系Oxy，绝缘光滑水平面沿着x轴，y轴在竖直方向．在水平面上方存在与x轴平行的匀强电场．一个质量m=2.0×10-3kg、电量q=2.0×10-6C的带正电的物…”主要考查了你对  【力的合成】，【力的分解】，【牛顿第二定律】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】  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。