◎ 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

解：（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==0.4s 所以开始0.4s内经过的路程x1==1.6m 后0.4s物体做匀加速直线运动，经过的路程x2==0.8m 0.8s内物体经过的路程s=x1+x2=3.2m （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′ 解得物体在y方向经过的距离y0=0.2m 电场力做功W=Eqy0=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）

◎ 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…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与时间的关系】，【牛顿运动定律的应用】，【电势能】  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。