20. 利用图像分析问题是物理学中常用的方法,其中的斜率、面积通常具有明确的物理意义。
(1)小明以6m/s的初速度将足球水平踢出,足球在草坪上滚动直到停下来的全过程中的速度-时间图像如图甲所示,求此过程中足球的加速度;
(2)反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。已知静电场的方向平行于
x轴,其电势
φ随
x的分布如图乙所示。
一质量
m=1.0×10
-20 kg,电荷量
q=1.0×10
-9 C的带负电的粒子从(-1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在
x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素。
a.求图乙
区域内电场强度的大小和方向;
b. 求粒子从(-1,0)点到(0,0)点过程中电势能的变化量。