Question

【題目】如圖1所示，光滑絕緣斜面的傾角θ=30°，整個(gè)空間處在電場(chǎng)中，取沿斜面向上的方向?yàn)殡妶?chǎng)的正方向，電場(chǎng)隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示。一個(gè)質(zhì)量m=0.2kg，電量q=1×10－5C的帶正電的滑塊被擋板P擋住，在t=0時(shí)刻，撤去擋板P。重力加速度g=10m/s2，求：

(1)0~4s內(nèi)滑塊的最大速度為多少?

(2)0~4s內(nèi)電場(chǎng)力做了多少功?

Answer 1

【答案】（1）20m/s（2）40J

【解析】

對(duì)滑塊受力分析，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律計(jì)算加速度計(jì)算各速度。

【解】(l)在0~2 s內(nèi)，滑塊的受力分析如圖甲所示，

電場(chǎng)力F=qE

解得

在2 ---4 s內(nèi)，滑塊受力分析如圖乙所示

解得

因此物體在0～2 s內(nèi)，以的加速度加速，

在2～4 s內(nèi)，的加速度減速，即在2s時(shí)，速度最大

由得，

(2)物體在0～2s內(nèi)與在2～4s內(nèi)通過的位移相等．通過的位移

在0~2 s內(nèi)，電場(chǎng)力做正功 -

在2～4 s內(nèi)，電場(chǎng)力做負(fù)功

電場(chǎng)力做功W=40 J