题目内容
如图所示,光滑绝缘的斜面倾角为37°,一带电量为+q的小物体质量为m,置于斜面上,当沿水平方向加一如图所示的匀强电场时,小物体恰好处于静止状态,从某时刻开始,电场强度突然减为原来的
,求:
(1)原来电场强度的大小
(2)当电场强度减小后物体沿斜面下滑距离为L时的动能.
1 | 2 |
(1)原来电场强度的大小
(2)当电场强度减小后物体沿斜面下滑距离为L时的动能.
分析:(1)当带正电荷的物体在电场中静止于光滑绝缘斜面顶端,对其受力分析,利用根据平衡条件来确定电场力的大小,从而算出电场强度大小.
(2)当改变电场强度后,由动能定理列方程计算沿斜面下滑距离为L时物体的动能.
(2)当改变电场强度后,由动能定理列方程计算沿斜面下滑距离为L时物体的动能.
解答:解:(1)对小物体进行受力分析,将Eq与N合成如图,由平衡条件得:
Eq=mgtan37° ①
所以 E=
(2)当场强减半,小物体沿斜面下滑L,根据动能定理得,物体的动能为:
Ek=mglsin37°-
Eqlcos37° ②
由①②得:Ek=
mgl
答:
(1)原来电场强度的大小为
.
(2)当电场强度减小后物体沿斜面下滑距离为L时的动能为
mgl.
Eq=mgtan37° ①
所以 E=
3mg |
4q |
(2)当场强减半,小物体沿斜面下滑L,根据动能定理得,物体的动能为:
Ek=mglsin37°-
1 |
2 |
由①②得:Ek=
3 |
10 |
答:
(1)原来电场强度的大小为
3mg |
4q |
(2)当电场强度减小后物体沿斜面下滑距离为L时的动能为
3 |
10 |
点评:在物体下落过程中用动能定理,要注意电场力做功与沿电场力的位移有关,就像重力做功与高度相关一样.
练习册系列答案
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如图所示,光滑绝缘的水平面内有竖直方向的宽度为d的匀强磁场区,磁场的磁感应强度为B.正方形金属线框abcd边长为L(L<d),质量为m,现对线框施加垂直于ab边的水平恒力F使线框从磁场左侧距磁场S处由静止开始运动,如果ab边刚进入磁场时的速度为v0,cd边刚穿出磁场时的速度也为v0,则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程( )
A、线框有一阶段在做匀加速运动 | B、线框ab边在刚进入磁场时可能做加速运动 | C、线框ab边在刚穿出磁场时一定是先做减速运动 | D、线框中产生的热量为F(d+S+L) |