Question

（1）该匀强电场的场强大小和方向；
（2）从开始运动到第5s末带电物体所运动的路程；
（3）若第6s末突然将匀强电场的方向变为＋y轴方向，场强大小保持不变，在0～8s内带电物体电势能的增量．

Answer 1

(1) 2×10³N/C    场强方向沿x轴负方向．                        
(2) 0.65m     (3)－8×10^－4J  

（1）由x＝0.3t－0.05t²知，加速度大小a＝0.1m/s²（1分）
电场力的大小F＝ma＝4×10^－2×0.1N＝4×10^－3N                         （1分）
场强大小E＝F/q＝4×10^－3/2×10^－6 N/C＝2×10³N/C                    （1分）
场强方向沿x轴负方向．                                                           （1分）
（2）由x＝0.3t－0.05t²知，初速度v₀＝0.3m/s                               （1分）
减速时间为t₁＝v₀/a＝（0.3 /0.1）s＝3s                                      （1分）
5s内带电物体所经过的路程为
s＝x₁＋x₂＝（0.3×3－0.05×3²＋0.1×2²/2）m＝0.65m                   （2分）
（3）由x＝0.3t－0.05t²知，第6s末，带电物体的位移为x＝0            （2分）
第8s末y＝at₂²/2＝（0.1×2²/2）m＝0.2m                              （2分）
带电物体电势能的增量为
△E＝－Eqy＝－2×10³×2×10^－6×0.2J＝－8×10^－4J                        （2分）