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在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为1.0×10-4C,质量为2.5×10-3kg的物体在光滑水平面上沿着x轴方向做直线运动,其位移与时间的关系是x=0.16t-0.02t2,式中x以米为单位,t以秒为单位.从开始运动到5s末物体所经过的路程为多少?克服电场力做的功是多少?
分析:根据位移与时间的关系式x=0.16t-0.02t2,由数学知识求出x正向最大时所需时间,再求解5s末的位移,求解所通过的路程.对照位移公式,求出初速度和加速度,再由速度公式求出末速度,由动能定理求解克服电场力做的功.
解答:解:据题,位移与时间的关系式是:x=0.16t-0.02t2
当t=4s时,x正向最大为:xm=0.32m
当t=5s时,x=0.3m
所以路程为:s=0.32+(0.32-0.3)=0.34m
由位移与时间的关系式,对照位移公式:x=v0t+
1
2
at2

可得:v0=0.16m/s,a=-0.04m/s2
所以t=5s时,vt=v0+at=-0.04m/s
由动能定理得,W=△Ek=
1
2
m(vt2-v02)=-3×10-5J,故克服电场力做的功是3×10-5J.
答:从开始运动到5s末物体所经过的路程为0.34m,克服电场力做的功是3×10-5J.
点评:对于路程,要分析物体运动过程的细节,找出与位移的关系.动能定理是求功常用的方法.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为2×10-6C、质量为4×10-2kg的带电物体在绝缘光滑水平面上沿着x轴做直线运动,其位移随时间的变化规律是x=0.3t-0.05t2,式中x、t均用国际单位制的基本单位.求:
(1)该匀强电场的场强;
(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.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为+2×10-6C、质量为4×10-2kg的带电物体在绝缘光滑水平面上沿着+x轴方向做直线运动,其位移随时间的变化规律是x=0.3t-0.05t2,式中x、t均用国际单位制的基本单位.求:
(1)该匀强电场的场强大小和方向;
(2)若第3s末突然将该匀强电场的方向变为+y轴方向,场强大小保持不变,则在0~5s内带电物体所运动的路程和带电物体电势能的增量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(10分)在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为2×10-6C、质量为4×10-2kg的带电物体在绝缘光滑水平面上沿着x轴做直线运动,其位移随时间的变化规律是x=0.3t-0.05t2,式中x、t均用国际单位制的基本单位.求:

(1)该匀强电场的场强;

(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。

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科目:高中物理 来源: 题型:

在绝缘光滑水平面内建立一平面直角坐标系xOy,在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为+2×10-6C、质量为4×10-2kg的带电小物体在该水平面上沿着x轴做直线运动,其位移随时间的变化规律是x=0.3t-0.05t2,式中x、t均用国际单位制的基本单位.求:

(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.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为2×10-6C、质量为4×10-2kg的带电物体在绝缘光滑水平面上沿着x轴做直线运动,其位移随时间的变化规律是x=0.3t-0.05t2,式中x、t均用国际单位制的基本单位.求:
(1)该匀强电场的场强;
(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.

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