Question

14．某帶電物體質(zhì)量為m=2kg，電量為q=6×10^-3C，其與絕緣斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，空間存在與斜面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，開(kāi)始時(shí)物體置于斜面底端，釋放后物體從靜止開(kāi)始沿斜面向上做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t₁=0.2s后撤去電場(chǎng)，物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)t₂=0.4s到達(dá)運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)．已知斜面傾角θ=37°．求：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�
（2）在0.6s內(nèi)的總位移？

Answer 1

分析 小球向上加速時(shí)，受到重力、電場(chǎng)力、支持力和摩擦力的作用，合力提供加速度，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度；撤去電場(chǎng)后，另外三個(gè)力的合力提供加速度．再結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)即可解答．

解答 解：對(duì)粒子在撤去電場(chǎng)前受力
可知：qE-mgsinθ-μmgcosθ=ma₁           
在撤去電場(chǎng)后受力可知：mgsinθ+μmgcosθ=ma₂      
且a₁t₁=a₂t₂                                   
聯(lián)立可得：a₁=20m/s²，a₂=10m/s²，qE=3m（gsinθ+μgcosθ）=60N           
解得E=$\frac{60}{6×1{0}^{-3}}$=1×10⁴N/C
又知：x=$\frac{1}{2}{a}_{1}{t}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}×20×0．{2}^{2}$=0.4m
答：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為1×10⁴N/C；
（2）在0.6s內(nèi)的總位移為0.4m．

點(diǎn)評(píng) 該題把電場(chǎng)力作為普通的力來(lái)分析，可以發(fā)現(xiàn)該題屬于已知物體的受力求物體的運(yùn)動(dòng)的題目．屬于基本題型，中檔題目．