题目内容

某带电物体质量为m=2kg,其与绝缘斜面间的动摩擦因数为μ=0.5.空间存在与斜面平行的匀强电场,如图所示,开始物体置于斜面底端,释放后物体从静止开始沿斜面向上做加速运动,经过t1=0.2s后撤去电场,物体继续向上运动t2=O.4s到达运动的最高点.已知斜面倾角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2
求物体受到电场力的大小及在0.6s内的总位移.

【答案】分析:小球向上加速时,受到重力、电场力、支持力和摩擦力的作用,合力提供加速度,根据牛顿第二定律求出加速度;撤去电场后,另外三个力的合力提供加速度.再结合运动学的知识即可解答.
解答:解:对粒子在撤去电场前受力
可知:qE-mgsinθ-μmgcosθ=ma1           
在撤去电场后受力可知:mgsinθ+μmgcosθ=ma2      
且a1t1=a2t2                                   
联立可得:qE=3m(gsinθ+μgcosθ)=60N           
又知: m
答:物体受到电场力为60N,在0.6s内的总位移为1.2m.
点评:该题把电场力作为普通的力来分析,可以发现该题属于已知物体的受力求物体的运动的题目.属于基本题型,中档题目.
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