题目内容
如图所示,光滑斜面倾角为37°,一带有正电的小物块质量为m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的求:(1)原来的电场强度的大小;
(2)物体运动的加速度;
(3)沿斜面下滑距离为L时物体的速度的大小(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【答案】分析:(1)对小球进行受力分析,应用平衡条件可求出电场力,进而求出电场强度.
(2)电场变化后受力分析求出合外力应用牛顿第二定律求解加速度.
(3)沿斜面下滑距离为L时物体的速度的大小可由动能定理或运动学知识求解.
解答:解:(1)对小球受力分析并合成如图:

由平衡条件得:
F′=mg
在直角三角形中:
tanθ=
得:qE=mgtanθ,解得:
(2)对小球受力分析并正交分解如图:

F合=mgsin37°-Fcos37°=ma
即:
解得:a=3m/s2
方向:沿斜在向下
(3)在下滑过程中:W=F合×L
由动能定理:
解得:
答:(1)原来的电场强度
(2)物体运动的加速度为:a=3m/s2 方向:沿斜在向下
(3)沿斜面下滑距离为L时物体的速度的大小为
点评:问题一是平衡条件的应用,受力分析后应用平衡条件即可;问题二是牛顿运动定律的应用,关键是求合力;问题三直接应用动能定理即可,总体难度不是很大,细细分析即可.
(2)电场变化后受力分析求出合外力应用牛顿第二定律求解加速度.
(3)沿斜面下滑距离为L时物体的速度的大小可由动能定理或运动学知识求解.
解答:解:(1)对小球受力分析并合成如图:
由平衡条件得:
F′=mg
在直角三角形中:
tanθ=
得:qE=mgtanθ,解得:
(2)对小球受力分析并正交分解如图:
F合=mgsin37°-Fcos37°=ma
即:
解得:a=3m/s2
方向:沿斜在向下
(3)在下滑过程中:W=F合×L
由动能定理:
解得:
答:(1)原来的电场强度
(2)物体运动的加速度为:a=3m/s2 方向:沿斜在向下
(3)沿斜面下滑距离为L时物体的速度的大小为
点评:问题一是平衡条件的应用,受力分析后应用平衡条件即可;问题二是牛顿运动定律的应用,关键是求合力;问题三直接应用动能定理即可,总体难度不是很大,细细分析即可.
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