(1)设带电物块向右做匀减速直线运动过程中,加速度大小为a 1 ,时间为t 1 ,通过的位移为x 1 ,则 Eq+μmg=ma 1 , 又t 1 =
代入解得a 1 =25 m/s 2 ,t 1 =0.4 s,x 1 =2 m t 1 =0.4s之后,带电物块向左做匀加速直线运动,设加速度大小为a 2 ,时间为t 2 ,通过的位移为x 2 ,则 Eq-μmg=ma 2 得a 2 =15m/s 2 , 由题,t 2 =t-t 1 =0.4s x 2 =
所以x=x 1 -x 2 =0.8m,方向水平向右. (2)设0.8s内电场力做功为W 1 ,则 W 1 =-Eqx=-3.2×10 -2 J 0.8s后,设带电物块受到竖直向上的电场力为F,且F=Eq=4.0×10 -2 N>mg,所以,带电物块开始在水平方向做的匀速运动,竖直方向做初速为零的匀加速运动,设加速度为a 3 ,在竖直方向的位移为y,电场力做功为W 2 ,则 F-mg=ma 3 解得a 3 =10m/s 2 , 又 t 3 =1.0-t 1 =0.2s 则得 y=
电场力做功 W 2 =Eqy=8.0×10 -3 J 设0~1.0s内电场力对带电物块所做的总功为W,则 W=W 1 +W 2 =-2.4×10 -2 J 即△E=-W=2.4×10 -2 J 答: (1)求带电物体在t=0.8s内通过的位移x是0.8m,方向水平向右. (2)在0?1.0s内带电物体电势能的变化量△E是2.4×10 -2 J. |