题目内容
如图所示,倾角为37°,长度为d的光滑绝缘斜面上,一个带电的小物体质量为m,带电量为q,置于斜面顶端.当沿水平向右加一个如图所示的匀强电场时,木块恰好静止在斜面上.从某时开始,匀强电场的电场强度突然减小为原来的
,并保持下去.求:
(1)物体带哪种电.
(2)原来的电场强度.
(3)带电物体滑到斜面底端时速率.(已知重力加速度为g)
1 | 3 |
(1)物体带哪种电.
(2)原来的电场强度.
(3)带电物体滑到斜面底端时速率.(已知重力加速度为g)
分析:(1)对物体受力分析,通过电场力的方向确定物体的电性.
(2)根据共点力平衡求出电场力的大小,从而得出电场强度的大小.
(3)根据牛顿第二定律求出带电物体的加速度,结合速度位移公式求出带电物体滑到斜面底端时速率.
(2)根据共点力平衡求出电场力的大小,从而得出电场强度的大小.
(3)根据牛顿第二定律求出带电物体的加速度,结合速度位移公式求出带电物体滑到斜面底端时速率.
解答:解:(1)根据共点力平衡知,物体所受的电场力水平向右,则物体带正电.
(2)根据共点力平衡得,qE=mgtan37°
解得E=
=
.
(3)匀强电场的电场强度突然减小为原来的
,根据牛顿第二定律得,
a=
=0.4g.
根据v2=2ad得,v=
=
.
答:(1)物体带正电.
(2)原来的电场强度为
.
(3)带电物体滑到斜面底端时速率为
.
(2)根据共点力平衡得,qE=mgtan37°
解得E=
mgtan37° |
q |
3mg |
4q |
(3)匀强电场的电场强度突然减小为原来的
1 |
3 |
a=
mgsin37°-q
| ||
m |
根据v2=2ad得,v=
2ad |
0.8gd |
答:(1)物体带正电.
(2)原来的电场强度为
3mg |
4q |
(3)带电物体滑到斜面底端时速率为
0.8gd |
点评:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡和牛顿第二定律进行求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.
练习册系列答案
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如图所示,倾角为θ=37°的斜面固定在水平桌面上,劲度系数为200N/m的轻质弹簧上端固定在斜面顶端的木板上,下端连接孩子两位1kg的物块A,弹簧与斜面平行;物块A的下面用跨过光滑定滑轮的轻绳连接质量为0.15kg的物块B,物块A与滑轮之间的轻绳平行于斜面;B的下面用轻绳连接质量为0.95kg的物块C.此时弹簧的伸长量为6cm,整个装置处于静止状态.取g=10m/s2,sin37°=0.6.则下列说法中正确的是( )
A、物块A受到6个作用力 | B、物块A受到的摩擦力方向沿斜面向上,大小为5N | C、剪断B、C间轻绳后,物块A收到的摩擦力方向沿斜面向下 | D、剪断A、B间轻绳后,物块A一定沿斜面向上运动 |