如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1
问题描述:
如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)水平向右电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的
,物块的加速度是多大;1 2
(3)电场强度变化后物块下滑的距离L时的动能.
答
(1)小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力,
FNsin37°=qE①
FNcos37°=mg②
由1、②可得电场强度E=
3mg 4q
(2)若电场强度减小为原来的
,则变为E′=1 2
3mg 8q
mgsin37°-qEcos37°=ma③
可得加速度a=0.3g.
(3)电场强度变化后物块下滑距离L时,重力做正功,电场力做负功,
由动能定理则有:
mgLsin37°-qE'Lcos37°=Ek-0④
可得动能Ek=0.3mgL