Question

電荷量為q=1×10^-4 C的帶正電小物塊置于絕緣水平面上，所在空間存在沿水平方向且方向始終不變的電場，電場強度E的大小與時間t的關系和物塊速度v與時間t的關系如圖所示．若重力加速度g取10m/s²，則下列判斷正確的是（ ）

A．物塊的質量為0.5 kg
B．物塊與水平面之間的動摩擦因數為0.4
C．前4秒內電勢能增加12 J
D．前6秒內系統內能增加24 J

Answer 1

【答案】分析：根據題意，當E=1×10⁴N/C時，物體的摩擦力大于電場力；當E=3×10⁴N/C時，物體的加速度為，有牛頓第二定律得：qE-f=ma，當E=2×10⁴N/C時，物體勻速運動，則物體受力平衡，qE=f，即qE=umg，聯立各式可求m，a．
解答：解：由題意得，當E=3×10⁴N/C時，物體的加速度為，有牛頓第二定律得：qE-f=ma   
              當E=2×10⁴N/C時，物體勻速運動，則物體受力平衡，qE=f，又f=μmg
代入數據解得：m=0.5kg，μ=0.4，故A正確，B正確；
C：該過程中電場力做正功，物體的電勢能減小，故C錯誤；
D：前6s內物體的位移等于2-6s的位移，m，
摩擦力做功：W=μmgS=0.4×0.5×10×12=24J．摩擦力做功等于物體內能的增加．故D正確．
故選：ABD．
點評：考查了認識圖象的能力，理解不同圖象的特點及物理意義，結合題意分析問題能力．