Question

【题目】如图所示，在绝缘光滑水平面的上方存在着水平方向的匀强电场，现有一个质量m＝2.0×10－3 kg、电荷量q＝2.0×10－6 C的带正电的物体(可视为质点)，从O点开始水平向右做初速度大小为6 m/s、加速度大小为20 m/s2的匀减速直线运动．不计空气阻力，g取10 m/s2.

(1)求匀强电场的场强大小和方向；

(2)求带电物体在0～0.5 s内电势能的变化量．

Answer 1

【答案】(1) 2.0×104 N/C,方向水平向左(2) 2.0×10－2 J

【解析】试题分析：根根据牛顿第二定律即可求解匀强电场的场强大小；先根据匀变速运动的基本公式求解物体在0.5s内发生的位移，再求出电场力所做的功即可求解。

(1)根据牛顿第二定律：Eq＝ma，解得：E＝2.0×104 N/C 方向水平向左．

(2)物体减速时间

减速过程的位移x1＝v0t1－at12＝0.9 m

后0.2 s物体反方向做匀加速直线运动，

经过的位移x2＝at22＝0.4 m

物体在0～0.5 s内发生的位移为Δx＝x1－x2＝0.5 m

电场力做负功，电势能增加：ΔEp＝qEΔx＝2.0×10－2 J