Question

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，小物塊恰好靜止．重力加速度取g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：

（1）水平向右的電場的電場強度；
（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

（1） ； （2）0.3g； （3）0.3mgL

解析試題分析:（1）小物塊靜止在斜面上，受重力、電場力和斜面支持力，
F_Nsin37°=qE①
F_Ncos37°=mg②
由1、②可得電場強度E=；
（2）若電場強度減小為原來的，則變為E'=
由牛頓第二定律，mgsin37°-qE'cos37°=ma③
可得加速度a=0.3g．
（3）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，
由動能定理則有：mgLsin37°-qE'Lcos37°=E_k-0④
可得動能E_k=0.3mgL
考點：動能定理的應用；牛頓第二定律；共點力平衡的條件及其應用；電場強度