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摩擦因數(shù)為μ=0.5，空間存在與斜面平行的勻強電場，如圖所示，開始時物體置于斜面底端，釋放后物體從靜止開始沿斜面向上做加速運動，經(jīng)過t₁=0.2s后撤去電場，物體繼續(xù)向上運動t₂=0.4s到達(dá)運動的最高點．已知斜面傾角θ=37°．求：
（1）電場強度的大��？
（2）在0.6s內(nèi)的總位移？

Answer 1

分析 小球向上加速時，受到重力、電場力、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；撤去電場后，另外三個力的合力提供加速度．再結(jié)合運動學(xué)的知識即可解答．

解答 解：對粒子在撤去電場前受力
可知：qE-mgsinθ-μmgcosθ=ma₁           
在撤去電場后受力可知：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）電場強度的大小為1×10⁴N/C；
（2）在0.6s內(nèi)的總位移為0.4m．

點評 該題把電場力作為普通的力來分析，可以發(fā)現(xiàn)該題屬于已知物體的受力求物體的運動的題目．屬于基本題型，中檔題目．