(10分)在与x轴平行的匀强电场中,一带电量为2×10-6C、质量为4×10-2kg的带电物体在绝缘光滑水平面上沿着x轴做直线运动,其位移随时间的变化规律是x=0.3t-0.05t2,式中x、t均用国际单位制的基本单位.求:

(1)该匀强电场的场强;

(2)从开始运动到第5s末带电物体所运动的路程;

(3)若第6s末突然将匀强电场的方向变为+y轴方向,场强大小保持不变,在0~8s内带电物体电势能的增量。

解析:(1)加速度a=-0.1m/s2  (2分)

场强E=4×102×0.1/2×106 N/C=2×103N/C  (3分)

(2)v0 =0.3m/s     (1分)

减速时间为t1=0.3/0.1s=3s  (2分)

带电物体所经过的路程为

sx1x2=0.3×3-0.05×32+0.1×22/2=0.65m       (2分)

 

(3)第6s末带电物体的位移为0,  (1分)

第8s末yat22=0.1×22/2m=0.2m       (2分)

带电物体电势能的增量为

E=-Eqy=-2×103×2×106×0.2J=-8×104J     (2分

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