题目内容

如图所示,把一个倾角为θ高度为h的绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,电场强度大小为E,有一质量为m、带电荷量为+q的物体以初速度v0,从M点滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动.求
(1)物体与斜面间的动摩擦因数
(2)物体从M到N过程中电势能的变化.
分析:(1)物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可以求出动摩擦因数.
(2)电势能的变化量等于电场力的功,应用功的计算公式可以求出电场力的功,然后求出电势能的变化量.
解答:解:(1)物体做匀速直线运动,由平衡条件得:
在垂直于斜面方向上:N=mgcosθ+qEsinθ,
在平衡与斜面方向上:f+mgsinθ=qEcosθ,
滑动摩擦力:f=μN,
解得:μ=
qEcosθ-mgsinθ
mgcosθ+qEsinθ

(2)物体从M到N过程中,电场力做正功:
W=qU=qEd=qEhcotθ,
物体电势能减少了qEhcotθ;
答:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ=
qEcosθ-mgsinθ
mgcosθ+qEsinθ
;(2)物体从M到N过程中电势能的变化为qEhcotθ.
点评:本题考查了求动摩擦因数、电势能的变化,应用平衡条件、电功公式即可正确解题.
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