Question

【题目】如图所示,AB为倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面,AB长度为,BC为半径的竖直光滑绝缘圆弧面 ,AB与BC在B点相切,C为圆弧面的最低点,在BD左侧加一如图所示的水平匀强电场E1=3×103N/C。现将一质量为m=4×10-4kg带电的小物块置于斜面上的A点,带电小物块恰好静止在斜面上。从某时刻开始,水平匀强电场的电场强度变为原来的一半,物块开始加速下滑,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求：

（1）带电小物块是正电荷还是负电荷,物块所带电荷量为多少？

（2）沿斜面下滑到B点时,物块的瞬时速度为多大？

（3）如果在BD右侧存在竖直向上的匀强电场,场强为E2=1.2×104N/C,则物块运动到C点时,轨道对小物块的支持力为多大？

Answer 1

【答案】（1）负电荷 （2） （3）

【解析】

(1)小物块带负电。因为带电小物块静止所受的电场力方向水平向左，与电场方向相反。
根据平衡条件有：qE1=mgtan37°
解得：

q=1×10-6C

(2)从A运动到B的过程，根据动能定理得：

解得：

vB=3m/s

(3)从B运动到C的过程，根据动能定理得：

解得：

vC=5m/s

在C点，由牛顿第二定律得：
解得

FN＝2.6×102N