如图所示,一点电荷量为+q,质量为m的物块,处于一倾角为37°的光滑绝缘的固定斜面上,当整个装置处于一水平方向的匀强电场中时,物块恰好处于静止状态,若从某时刻起,只将电场强度大小减小为原来的一半,方向保持不变(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g)(1)原来电场强度的大小和方向(2)场强变化后,物块的加速度大小.(3)场强变化后,物块由静止开始下滑距离L时,物体的动能.
问题描述:
如图所示,一点电荷量为+q,质量为m的物块,处于一倾角为37°的光滑绝缘的固定斜面上,当整个装置处于一水平方向的匀强电场中时,物块恰好处于静止状态,若从某时刻起,只将电场强度大小减小为原来的一半,方向保持不变(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g)
(1)原来电场强度的大小和方向
(2)场强变化后,物块的加速度大小.
(3)场强变化后,物块由静止开始下滑距离L时,物体的动能.
答
(1)如图所示,小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用,受力平衡,运用合成法则有:qE=mgtan37°则E=3mg4q,方向与电场力方向相同:向右.(2)电场强度大小减小为原来的一半后,正交分解,根据牛顿第二定律...
答案解析:(1)对小物块进行受力分析,小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用,电场力水平向右,根据小物块受力平衡列方程可求电场力的大小,在匀强电场中电场力F=qE,在已知F和q的情况下,可以计算出E.
(2)电场强度减小为原来的一半,则小物块受到的电场力减小为原来的一半,物块受到的重力不变,支持力方向不变,小物块在垂直于斜面方向所受合力为0,平行于斜面的方向的合力使物块产生加速度.
(3)根据电场力做功求解电势能的变化.
考试点:电势差与电场强度的关系;电场强度.
知识点:正确受力分析,根据平衡列方程可得电场力F的大小,又因电场力F=qE,根据受力分析,运用牛顿第二定律进行解答即可