Question

質(zhì)量為m的物塊，帶正電Q，開始時(shí)讓它靜止在傾角α=60°的固定光滑絕緣斜面頂端，整個(gè)裝置放在水平方向、大小為E=

3 mg

Q

的勻強(qiáng)電場，如圖所示，斜面高為H，釋放物體后，物體運(yùn)動的加速度為

2g

，物塊落地的速度大小為

2

2gH

．

Answer 1

分析：對物塊進(jìn)行受力分析，找出物塊的運(yùn)動軌跡．運(yùn)用牛頓第二定律和動能定理解決這個(gè)問題．

解答：解：對物塊進(jìn)行受力分析，物塊受重力mg和水平向左的電場力F．物塊從靜止開始沿重力和電場力的合力方向做勻加速直線運(yùn)動．
  電場力大小為 F=QE=

3

mg
  合力大小為 F_合=

(mg)2+F2

=2mg，方向與水平方向的夾角β的正切為：tanβ=

mg

F

=

3

3

則得，β=30°
根據(jù)牛頓第二定律得：加速度為 a=

F合

m

=2g；
運(yùn)用動能定理研究從開始到落地過程，得：
  mgH+F?Hcotβ=

1

2

mv²-0
解得，v=2

2gH

故答案為：2g，2

2gH

．

點(diǎn)評：正確分析研究對象的運(yùn)動情況是解決問題的前提，根據(jù)題目已知條件和求解的物理量選擇物理規(guī)律解決問題．要知道物體的運(yùn)動是由所受到的力和初狀態(tài)決定的．這個(gè)題目容易錯誤地認(rèn)為物塊沿著斜面下滑．