Question

【題目】如圖所示,一帶電荷量為+q、質量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上,當整個裝置置于一水平向右的勻強電場中時,小物塊恰好靜止。已知重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8

(1)求水平向右勻強電場的電場強度大小；

(2)若將電場強度減小為原來的1/2,求電場強度變化后物塊沿斜面下滑距離L時的動能。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

對小物塊進行受力分析，小物塊受重力、斜面支持力和電場力三個力作用，電場力水平向右，根據小物塊受力平衡列方程可求電場力的大小，在勻強電場中電場力F=qE，在已知F和q的情況下，可以計算出E，電場強度減小為原來的，則小物塊受到的電場力減小為原來的，物塊受到的重力不變，支持力方向不變，小物塊在垂直于斜面方向所受合力為0，根據動能定理求解動能。

解:(1)小物塊靜止在斜面上，受重力、電場力和斜面支持力，受力圖如圖所示

則有

聯立可得

(2)若電場強度減小為原來的，即

電場強度變化后物塊下滑距離L時，重力做正功，電場力做負功，由動能定理得

可得