Question

【題目】如圖，傾角為θ的斜面粗糙且絕緣，在虛平面下方區域有一垂直斜面向上的勻強電場。一質量為m、電荷量為q的帶負電的小物塊（可視為質點），從斜面上A點以速度v0沿斜面勻速下滑，進入電場區域滑行距離L后停止。求：

（1）小物塊與斜面間的動摩擦因數μ；

（2）勻強電場場強E的大小；

（3）在電場中滑行L的過程中，帶電小物塊電勢能的變化量。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）零

【解析】（1）小物塊在斜面上勻速運動時，受力情況如圖

垂直于斜面方向受力平衡

滑動摩擦力

沿斜面方向受力平衡

解得

（2）小物塊進入電場勻減速直線運動，受力情況如圖

垂直于斜面方向上受力平衡①

沿斜面方向，根據牛頓第二定律，（設沿斜面向下為正方向）②

且③

根據勻變速直線運動規律，得④

由①、②、③、④式，可解得

（3）物塊在電場中運動時，運動方向垂直于電場強度的方向，電場力不做功，因此電勢能的變化量為零。