Question

如圖甲，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質(zhì)量為m=0.2 kg，帶電荷量為q=+2.0×10^-6 C的小物塊處于靜止狀態(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1。從t=0時刻開始，空間加上一個如圖乙所示的場強大小和方向呈周期性變化的電場（取水平向右的方向為正方向，g取10 m/s²）求：
(1)23 s內(nèi)小物塊的位移大��；
(2)23 s內(nèi)電場力對小物塊所做的功。

Answer 1

解：(1)0～2 s內(nèi)物塊加速度，位移
2s末的速度為v₂=a₁t=4 m/s
2～4 s內(nèi)物塊加速度，位移x₂=x₁=4 m
4s末的速度為v₄=0
因此小物塊做周期為4s的先加速后減速運動
第22 s末的速度也為v₂₂=4 m/s
第23 s末的速度v₂₃=v₂₂+a₂t=2 m/s (t=1 s)
所求位移為
(2)23 s內(nèi)，設電場力對小物塊所做的功為W，由動能定理：
 
解得W=9.8 J