如图甲，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2 kg，带电荷量为q=+2.0×10-6 C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.

题型：期末题难度：来源：

如图甲，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2 kg，带电荷量为q=+2.0×10^-6 C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0时刻开始，空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场（取水平向右的方向为正方向，g取10 m/s²）求：
(1)23 s内小物块的位移大小；
(2)23 s内电场力对小物块所做的功。

答案

解：(1)0～2 s内物块加速度，位移
2s末的速度为v₂=a₁t=4 m/s
2～4 s内物块加速度，位移x₂=x₁=4 m
4s末的速度为v₄=0
因此小物块做周期为4s的先加速后减速运动
第22 s末的速度也为v₂₂=4 m/s
第23 s末的速度v₂₃=v₂₂+a₂t=2 m/s (t=1 s)
所求位移为
(2)23 s内，设电场力对小物块所做的功为W，由动能定理：
 
解得W=9.8 J