电荷量为q=1×10-4C的带正电小物块置于粗糙的绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的匀强电场，场强E与时间t的关系及物块速度v与时间t的关系如图所示．若重力加速度g取10m/s2，求：（1）物块的质量m以及物块与水平面之间的动摩擦因数；（2）物块运动2s过程中，其电势能的改变量．
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（1）由图可知，第1s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a=2m/s21s后物块做匀速运动，由平衡条件有：qE2=μmgq（E1-E2）=ma代入数据解得：m=0.5kg2mg＝0.4（2）物块在第1s的位移为&&1＝v2t1＝1m物块在第2s的位移为&&s2=vt2=2m电场力做正功&W=qE1s1+qE2s2=7J所以，物块的电势能减少7J．答：（1）物块的质量m以及物块与水平面之间的动摩擦因数为0.4；（2）物块运动2s过程中，其电势能的改变量为7J．
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（1）第1s物块做匀加速直线运动，1s后物块做匀速运动，处于平衡状态，分别使用牛顿第二定律和物体的平衡条件即可解题；（2）物体电势能的该变量等于电场力做的功．
本题考点：
电势能；牛顿第二定律．
考点点评：
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．属于基础题目．
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如图所示，一质量m=0.1kg、电量q=1.0×10-5 C的带正电小球（可视作点电荷），它在一高度和水平位置都可以调节的平台上滑行一段距离后平抛，并沿圆弧轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平，已知圆弧半径R=1.0m，平台距AB连线的高度h可以在0.2m-0.8m.之间调节。有一平行半径OA方向的匀强电场E，只存在圆弧区域内。为保证小球从不同高度h平抛，都恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，小球平抛初速度v0和h满足如图所示的抛物线，其中两点的坐标为（0.2，1.5），（0.8，3.0）。同时调节平台离开A点的距离合适。不计空气阻力，取g=10m/s2，求：
&（1）小球在空中飞行的最短时间t；
&（2）平台离开A的水平距离x范围；
（3）当h=0.2m且E=2.5×104N/C时，小球滑到最低点C点的速度v；
（4）为了保证小球在圆轨道内滑动到C点的速度都是（3）中的v，则电场力F=qE的大小应与平台高度h满足的关系。（通过列式运算说明）
（1）（2分）当平台高度为0.2m时，空中飞行的最短时间t==0.2s
（2）（4分）因为小球从不同高度h平抛，都恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，所以小球进入圆弧轨道时时的速度方向不变，设此速度与竖直方向成α角。
v02=2ghtan2α
由图像中当h=0.8m时，v0=3m/s代入上式得
9=2×10×0.8×tg2α
tgα=0.75&&&
α=370&&& 则θ=1060
所以v02=11.25h
当h=0.2m时, v0=1.5m/s
平台离开A的最小距离为s1= v0t=1.5×0.2=0.3m
同理得平台离开A的最大距离为s2= v0=3×=1.2m
（3）（4分）小球到达A点时的速度vA===2.5m/s
从A点到C点，由动能定理得
mgR(1-cos530)-qE
R(1-cos530)= mvC2- mvA2
代入数据，解得vC=3.5m/s
（4）（4分）从A点到C点，由动能定理得
mgR(1-cos530)-FR(1-cos530)=mvC2- mvA2
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
代入数据得32F=125h-17
如果没有找到你要的试题答案和解析，请尝试下下面的试题搜索功能。百万题库任你搜索。搜索成功率80%如图所示，一电荷量q=3×10 -4 C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0．1m，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R 1 =4Ω，R 2 =R 3 = R 4
=12Ω，（g=10m/s 2 ，
（1）流过电源的电流强度；（2）两板间的电场强度的大小； （3）小球的质量．
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（1）I="1" A&&（2）E 1 =100N/C（3）m=4×10 -3
（14分）解析：（1）R 2 与R 3 并联后的电阻值&
&&&&&&&&&&2分由闭合电路欧姆定律得：
&&&&&&&&&& 2分解得：& I="1" A&&&&&&&&&&&&&&&&& 1分（2）电容器两板间的电压&& U C =I（R 1 +R 23 ）&&&&&&&& 2分电容器两板间的电场强度
&&&&2分解得& E 1 =100N/C&&&&&&& 1分（3）小球处于静止状态，所受电场力为F，由平衡条件得：
&2分又有：F=qE&&&所以
&&&&&&&&&&& 1分解得 m=4×10 -3
&kg&&&&&&&&&&&&&&&&1分本题考查的是电容器极板间的电场强度和带电小球的受力分析以及闭合电路欧姆定律的应用，是一道综合性比较强的题。
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扫描下载二维码(14分)如图甲所示，电荷量为q＝1×10 -4 C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间t的关系如图乙所示，物块运动速度v与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s 2 。求：
（1）前2秒内电场力做的功；（2）物块的质量；（3）物块与水平面间的动摩擦因数。
（1）24J（5分）；（2）1kg（5分）；（3）0.4（4分）；
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(1)由题意可得，前2s内电场为匀强电场，物块所受电场F为：(2分) 由图像可知前2s内物块的位移为：(2分) 电场力做的功为：(1分) (2)由图像可知，在2s~4s内物体做匀速直线运动，故有：(1分) 在前2s内的加速度为：(1分) 由牛顿第二定律得：(2分) 联立代入数据解得：(1分) (3)2s~4s内有：(2) 代入数据解得：(2分)
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