Question

在絕緣的水平桌面上方存在場強為E的勻強電場，方向水平向右．在桌面上放一質量為m、帶電量為+q的小物塊，小物塊在電場力的作用下從靜止開始向右做勻加速直線運動，已知小物塊與桌面間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g．求：
（1）小物塊在電場中受到的電場力的大小和方向；
（2）小物塊的加速度大小；
（3）從靜止開始經過時間t電場力對小物塊所做的功．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據F=Eq求出電場力的大小，根據小物塊的加速度方向，可以求出電場力的方向；
（2）正確進行受力分析，根據牛頓第二定律可以求出加速度的大小；
（3）根據運動學公式求出物體位移，根據功的定義W=Fs即可求出電場力對小物塊所做的功．
解答：解：（1）根據，可知F=Eq，由于物體向右加速運動，因此所受電場力方向向右．
（2）小物塊受力分析如圖所示：

根據牛頓運動定律有：
水平方向：Eq-F_f=ma
豎直方向：mg-F_N=0
F_f=μF_N
聯立解得：．
（3）設從靜止開始經過時間t小物塊的位移為s，根據運動學公式：

電場力對小物塊所做的功：W=Eqs
解得：．
答：小物塊在電場中受到的電場力的大小為：F=Eq，電場力方向向右；小物塊的加速度大小：；
從靜止開始經過時間t電場力對小物塊所做的功：．
點評：本題主要考查了勻變速直線運動基本公式的直接應用，要求同學們能正確分析各過程的受力情況，根據牛頓第二定律求出加速度，即可正確解答，是考查學生綜合能力的好題．