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，當整個裝置被置于一水平向右的勻強電場中，小物塊恰好靜止。重力加速度取g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：

(1)水平向右電場的電場強度的大小；

(2)若將電場強度減小為原來的，小物塊的加速度是多大；

(3)電場強度變化后小物塊下滑距離L時的動能。

Answer 1

【答案】(1) 　(2)0.3g　(3)0.3mgL

【解析】

(1)小物塊靜止在斜面上，受重力、電場力和斜面支持力(如圖所示)，則

FNsin 37°＝qE①

FNcos 37°＝mg②

由①②可得E＝。

(2)若電場強度減小為原來的，則E′＝，

mgsin 37°－qE′cos 37°＝ma，

可得a＝0.3g。

(3)電場強度變化后小物塊下滑距離L時，重力做正功，電場力做負功，由動能定理得：

mgLsin 37°－qE′Lcos 37°＝Ek－0

可得Ek＝0.3mgL