题目内容
【题目】如图所示,光滑斜面倾角为370,一带有正电的小物块质量为m,电荷量为q, 置于斜面上,当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上。从某时刻开始,电场强度方向不变,大小变化为原来的1/2.(g取 10m/s2, sin370= 0.6, cos370= 0.8 )求:
(1)原来的电场强度大小;
(2)沿斜面下滑距离为L时,物块的速度大小;
(3)沿斜面下滑距离为L的过程中,物块电势能的变化量。
【答案】
【解析】本题考查带电粒子在电场中的平衡、加速、电场力做功与电势能变化间关系等知识。
(1)平衡时,物块受重力mg、电场力qE、斜面的支持力N的作用,如图所示
有: ,解得
(2) 电场强度方向不变,大小变化为原来的1/2,将滑块受力沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解,如图:
沿斜面方向有: ,解得:
物块沿斜面做匀加速直线运动,初速度为0,加速度为a,位移为L
由得:
(3) 物块沿斜面下滑距离为L的过程中,电场力做功
物块电势能增加
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