如图所示,倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上,整个装置处在垂直斜面向上的匀强电场之中,一质量为m、电量为-q的小滑块恰能沿斜面匀速下滑,已知滑块与斜面之间的动摩擦因数

问题描述:

如图所示,倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平地面上,整个装置处在垂直斜面向上的匀强电场之中,一质量为m、电量为-q的小滑块恰能沿斜面匀速下滑,已知滑块与斜面之间的动摩擦因数为

3
4
,求该匀强电场场强E的大小.

对滑块受力分析如图所示:

由共点力平衡条件,得:
mgsinθ-f=0…①
N-mgcosθ-F=0…②
F=qE…③
f=μN…④
由①②③④得:
mgsinθ-μ(mgcosθ+Eq)=0…⑤
解之得:
E=

mgsinθ−μmgcosθ
μq
=
3
mg
6q

答:该匀强电场场强E的大小为
3
mg
6q