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精英家教网如图所示,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
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,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)
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.
解答:精英家教网解:(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=
mgtan37°
q
=
3mg
4q

(3)匀强电场的电场强度突然减小为原来的
1
3
,根据牛顿第二定律得,
a=
mgsin37°-q
1
3
Ecos37°
m
=0.4g.
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.
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