题目内容
如图所示,倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的,AB长为L,C为AB的中点,在A.C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线CD为电场的边界.现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点),从B点开始在B、C间以速度v0沿斜面向下做匀速运动,经过C后沿斜面做匀加速运动,到达斜面底端A时的速度大小为v.试求:
(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)匀强电场场强E的大小.
(1)小物块在BC上匀速运动,由受力平衡条件得FN=mgcos θ,Ff=mgsin θ
又Ff=μFN,由以上几式解得μ=tan θ.
(2)小物块在CA上做匀加速直线运动,受力情况如图所示,则
FN′=mgcos θ-qE,Ff′=μFN′
根据牛顿第二定律得mgsin θ-Ff′=ma,v2-v=2a·
由以上几式解得E=.
解析:
略
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