如图所示,直角坐标系xOy,X轴正方向沿着绝缘粗糙水平面向右,y轴正方向竖直向上.空间充满沿X轴负方向、

2025-04-28 18:08:14
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回答1:

(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 =
v 0
a 1
,x 1 =
v 20
2 a 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 =
1
2
a 2 t 2 2 =1.2m 
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=
1
2
a 3 t 3 2 =0.2m
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.