Question

电荷量q=1×10^-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示，物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示。重力加速度g=10m/s²。求：

（1）物块与水平面间的动摩擦因数

（2）物块在4s内减少的电势能

Answer

（1）0．2 （2）14J

【解析】试题分析：（1）由图可知，前2s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有：

qE1-μmg=ma，

由图线知加速度为：a=1m/s2

2s后物块做匀速运动，由平衡条件有：qE2=μmg

联立解得：q（E1-E2）=ma

由图可得：E1=3×104N/C，E2=2×104N/C，

代入数据解得：m=1kg

由qE2=μmg可得：μ=0．2．

（2）物块在前2s的位移为：S1＝×2×2＝2m，物块在2-4s内的位移为：S2=vt2=4m

电场力做正功为：W=qE1S1+qE2S2=3×2+2×4=14J，则电势能减少了14J；

考点：牛顿第二定律及动能定理的应用

【名师点睛】能根据题目提供的E-t图和v-t图得到相关的信息是解题的关键．明确v-t图象的斜率等于加速度，“面积”大小等于位移。