Question

（1）該勻強電場的場強大小和方向；
（2）從開始運動到第5s末帶電物體所運動的路程；
（3）若第6s末突然將勻強電場的方向變?yōu)椋?i>y軸方向，場強大小保持不變，在0～8s內帶電物體電勢能的增量．

Answer 1

(1) 2×10³N/C    場強方向沿x軸負方向．                        
(2) 0.65m     (3)－8×10^－4J  

（1）由x＝0.3t－0.05t²知，加速度大小a＝0.1m/s²（1分）
電場力的大小F＝ma＝4×10^－2×0.1N＝4×10^－3N                         （1分）
場強大小E＝F/q＝4×10^－3/2×10^－6 N/C＝2×10³N/C                    （1分）
場強方向沿x軸負方向．                                                           （1分）
（2）由x＝0.3t－0.05t²知，初速度v₀＝0.3m/s                               （1分）
減速時間為t₁＝v₀/a＝（0.3 /0.1）s＝3s                                      （1分）
5s內帶電物體所經過的路程為
s＝x₁＋x₂＝（0.3×3－0.05×3²＋0.1×2²/2）m＝0.65m                   （2分）
（3）由x＝0.3t－0.05t²知，第6s末，帶電物體的位移為x＝0            （2分）
第8s末y＝at₂²/2＝（0.1×2²/2）m＝0.2m                              （2分）
帶電物體電勢能的增量為
△E＝－Eqy＝－2×10³×2×10^－6×0.2J＝－8×10^－4J                        （2分）