Question

如圖所示，以O(shè)為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系Oxy，絕緣光滑水平面沿著x軸，y軸在豎直方向。在水平面上方存在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量m=2.0×10^—3kg、電量q=2.0×10^—6C的帶正電的物體（可作為質(zhì)點(diǎn)），從O點(diǎn)開始以一定的初速度沿著x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x=6.0t—10t²，m,t的單位為s。不計(jì)阻力，取g=10m/s²。

（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；

（2）求帶電物體在0.5s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程；

（3）若在第0.6s末突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向變?yōu)檠貀軸正方向，場(chǎng)強(qiáng)大小保持不變。求在0-0.8s內(nèi)帶電物體電勢(shì)的變化量。

Answer 1

（1）  方向沿x軸負(fù)方向（2）1。3m（3）8.0×10³J

解析:

（1）（6分）加速度大小（1分）

根據(jù)牛頓第二定律Eq=ma    （2分）

解得場(chǎng)強(qiáng)   （2分）

方向沿x軸負(fù)方向    （1分）

   （2）（6分）物體在O點(diǎn)的初速度   （1分）

減速時(shí)間   （1分）

0.3s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程  （1分）

后0.2s物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)的路程

  （1分）

0.5s內(nèi)物體經(jīng)過(guò)的路程   （2分）

   （3）（6分）第0.6s末帶電物體回到坐標(biāo)原點(diǎn)O   （1分）

之后0.2s物體以初速度v₀做類平拋運(yùn)動(dòng)

在y方向根據(jù)牛頓第二定律

   （1分）

   （1分）

解得物體在y方向經(jīng)過(guò)的距離  （1分）   

電場(chǎng)力做功（1分）

所以電勢(shì)能減少8.0×10³J  （1分） 

（或電勢(shì)能的變化量為）