Question

如圖甲所示，電荷量為q=1×10^-4C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上，所在空間存在方向沿水平向右的電場，電場強(qiáng)度E的大小與時間的關(guān)系如圖乙所示，物塊運(yùn)動速度與時間t的關(guān)系如圖丙所示，取重力加速度g=10m/s²．求：
（1）前兩秒電場力做功多少？
（2）物塊的質(zhì)量多少？
（3）物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)．

Answer 1

（1）由題意可得，在勻強(qiáng)電場中電場力F為：F=qE，
由圖象得前2秒內(nèi)的位移S為：S=

1

2

at2，
則電場力做的功為：W=FS，
代入數(shù)據(jù)解得：W=6J
（2）在2秒到4秒內(nèi)圖象可得，qE₂=μmg
在前2秒物塊的加速度為：a=1m/s²
由牛頓第二定律得：qE₂-qE₁=ma 
代入數(shù)據(jù)解得：m=1kg
（3）在2秒到4秒內(nèi)由圖象可得，qE₂=μmg  
又m=1kg，
則有μ=0.2
答：（1）前兩秒電場力做功為6J； 
（2）物塊的質(zhì)量1kg；
（3）物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2．