问题 问答题

如图甲所示,电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在方向沿水平向右的电场,电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示,物块运动速度与时间t的关系如图丙所示,取重力加速度g=10m/s2.求:

(1)前两秒电场力做功多少?

(2)物块的质量多少?

(3)物块与水平面间的动摩擦因数.

答案

(1)由题意可得,在匀强电场中电场力F为:F=qE,

由图象得前2秒内的位移S为:S=

1
2
at2

则电场力做的功为:W=FS,

代入数据解得:W=6J

(2)在2秒到4秒内图象可得,qE2=μmg

在前2秒物块的加速度为:a=1m/s2

由牛顿第二定律得:qE2-qE1=ma 

代入数据解得:m=1kg

(3)在2秒到4秒内由图象可得,qE2=μmg  

又m=1kg,

则有μ=0.2

答:(1)前两秒电场力做功为6J; 

(2)物块的质量1kg;

(3)物块与水平面间的动摩擦因数0.2.

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