Question

【題目】如圖所示，在絕緣光滑水平面的上方存在著水平方向的勻強電場，現有一個質量kg、電荷量C的帶正電的物體（可視為質點）從O點開始以一定的水平初速度向右做直線運動，其位移隨時間的變化規律為，式中x的單位為m，t的單位為s。不計空氣阻力，取

（1）求勻強電場的場強大小和方向；

（2）求帶電物體在0 ~ 0．5s內電勢能的變化量．

Answer 1

【答案】（1）2．0×104N/C，方向水平向左；（2）2×10-2J．

【解析】

試題分析：（1）由s=6．0t-10t2得加速度大小為：a=20m/s2

根據牛頓第二定律：Eq=ma

解得場強大小為：E=2．0×104N/C

電場強度方向水平向左

（2）由x=6．0t-10t2得初速度為：v0=6．0m/s

減速時間：t1=0．3s

0．3s內經過的路程x1=v0t1-a1t2=0．9 m

后0．2s物體做反向勻加速直線運動，經過的路程 x2=a2t2=0．4m

物體在0．5s內發生的位移為x=0．9-0．4=0．5

電場力做負功，電勢能增加：△Ep=qEx=2×10-2J