Question

如圖甲，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)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?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1。從t=0時(shí)刻開(kāi)始，空間加上一個(gè)如圖乙所示的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場(chǎng)（取水平向右的方向?yàn)檎�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(chǎng)力對(duì)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(yùn)動(dòng)
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(shè)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功為W，由動(dòng)能定理：
 
解得W=9.8 J