Question

17．在絕緣粗糙的水品面上放存在著水平向右的勻強電場，電場強度E=8.0×10⁵N/C，現(xiàn)有一個質(zhì)量m=0.2kg、電量q=2.0×10^-4C的帶正電的物體（可視為質(zhì)點），從O點由靜止開始向右做勻加速直線運動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，g=10m/s²，如圖所示．求
（1）帶電物體的加速度大小；
（2）在0-1.0s內(nèi)，電場對物體所做的功．

Answer 1

分析 對滑塊受力分析，受重力、支持力、電場力和滑動摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度；根據(jù)位移時間關系公式列式求解位移，根據(jù)功的定義公式求解電場力的功．

解答 解：（1）對滑塊受力分析，受重力、支持力、電場力和滑動摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：
qE-f=ma
N-mg=0
其中：
f=μN
解得：
a=$\frac{qE}{m}-μg$=$\frac{2×1{0}^{-4}×8×1{0}^{5}}{0.2}-0.5×10=795m/{s}^{2}$
（2）1s末的位移為：
x=$\frac{1}{2}$at²=$\frac{1}{2}$×795×1²=397.5m
在0-1.0s內(nèi)，電場對物體所做的功：
W=qEx=2.0×10^-4C×8.0×10⁵N/C×397.5m=63600J
答：（1）帶電物體的加速度大小為795m/s²；
（2）在0-1.0s內(nèi)，電場對物體所做的功為63600J．

點評 本題是已知受力情況確定運動情況的問題，關鍵是先受力分析后根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度，然后結合運動學公式列式求解，基礎題目．