如图所示,直角坐标系xOy,X轴正方向沿着绝缘粗糙水平面向右,y轴正方向竖直向上。空间充满沿X轴负方向、E=2.0×104N/C的匀强电场。一个质量m=2.0×10-3kg、电量q=2.0×10-6
◎ 题目
如图所示,直角坐标系xOy,X轴正方向沿着绝缘粗糙水平面向右,y轴正方向竖直向上。空间充满沿X轴负方向、E=2.0×104N/C的匀强电场。一个质量m=2.0×10-3 kg、电量q=2.0×10-6 C的带正电的物块(可作为质点),从O点开始以v0=10.0m/s的初速度沿着X轴正方向做直线运动,物块与水平面间动摩擦因数μ=0.5,g=10m/s2。 (1)求带电物体在t=0.8s内通过的位移x; (2)若在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△E。 |
◎ 答案
解:(1)设带电物块向右做匀减速直线运动过程中,加速度大小为a1,时间为t1,通过的位移为x1,则 Eq+μmg=ma1 t1=v0/a1 x1=v02/2a1 解得a1=25 m/s2,t1=0.4 s,x1=2 m t1=0.4 s之后,带电物块向左做匀加速直线运动,设加速度大小为a2,时间为t2,通过的位移为x2,则 Eq-μmg=ma2 t2=t-t1 x2=a2t22=1.2m 解得a2=15m/s2,t2=0.4 s,x2=1.2m x=x1-x2=0.8m,方向水平向右 (2)设0.8s内电场力做功为W1,则W1=-Eqx=-3.2×10-2 J 0.8s后,设带电物块受到竖直向上的电场力为F,且F=Eq=4.0×10-2 N>mg,所以,带电物块开始在水平方向做的匀速运动,竖直方向做初速为零的匀加速运动,设加速度为a3,在竖直方向的位移为y,电场力做功为W2,则 F-mg=ma3 t3=1.0-t1 y=a3t32 W2=Eqy a3=10 m/s2,t3=0.2 s,y=0.2 m,W2=8.0×10-3 J 设0~1.0s内电场力对带电物块所做的总功为W,则W=W1+W2=-2.4×10-2 J 即△E=-W= 2.4×10-2 J |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,直角坐标系xOy,X轴正方向沿着绝缘粗糙水平面向右,y轴正方向竖直向上。空间充满沿X轴负方向、E=2.0×104N/C的匀强电场。一个质量m=2.0×10-3kg、电量q=2.0×10-6…”主要考查了你对 【匀变速直线运动规律的应用】,【牛顿运动定律的应用】 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。- 最新内容
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下一篇:将一小球在有空气阻力(大小恒定)的情况下以初速度v1竖直向上抛出,当落回原地时速度大小为v2,若上升过程时间为t1,加速度大小为a1,克服空气阻力做功为W1,下落过程时间为t
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