Question

【題目】如圖所示，一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小物塊恰好靜止．重力加速度取g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2）若將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來的 ，小物塊的加速度是多大；
（3）電場(chǎng)強(qiáng)度變化后小物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能．

Answer 1

【答案】
（1）解：小物塊靜止在斜面上，受重力、電場(chǎng)力和斜面支持力，

FNsin37°=qE①

FNcos37°=mg②

由1、②可得電場(chǎng)強(qiáng)度

答：水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是

（2）解：若電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來的 ，則變?yōu)?

mgsin37°﹣qEcos37°=ma③

可得加速度a=0.3g

答：若將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來的 ，小物塊的加速度是0.3g

（3）解：電場(chǎng)強(qiáng)度變化后物塊下滑距離L時(shí)，重力做正功，電場(chǎng)力做負(fù)功，

由動(dòng)能定理則有：

mgLsin37°﹣qE'Lcos37°=Ek﹣0④

可得動(dòng)能Ek=0.3mgL

答：電場(chǎng)強(qiáng)度變化后小物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能是0.3mgL

【解析】（1）帶電物體靜止于光滑斜面上恰好靜止，且斜面又處于水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，則可根據(jù)重力、支持力，又處于平衡，可得電場(chǎng)力方向，再由電荷的電性來確定電場(chǎng)強(qiáng)度方向．（2）當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度減半后，物體受力不平衡，產(chǎn)生加速度．借助于電場(chǎng)力由牛頓第二定律可求出加速度大�。�（3）選取物體下滑距離為L作為過程，利用動(dòng)能定理來求出動(dòng)能．