Question

18．如圖所示，帶正電荷量為q、質(zhì)量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面以速度V勻速下滑，現(xiàn)加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，且qE≤mg，已知下滑距離為s求滑塊下滑的時(shí)間？

Answer 1

分析 質(zhì)量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面勻速下滑，沒(méi)有電場(chǎng)時(shí)，應(yīng)有重力沿下面向下的分量與摩擦力平衡；當(dāng)加一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，且qE＜mg，相當(dāng)于增大了物體的重力，或相當(dāng)于用質(zhì)量大的物體更換質(zhì)量小的物體，物體將仍保持勻速下滑

解答 解：在未加電場(chǎng)時(shí)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡可知：mgsinθ=μmgcosθ
加上電場(chǎng)后，沿斜面方向受到的力為：F=mgsinθ+qEsinθ-μ（mg+qE）cosθ
聯(lián)立解得F=0故加上電場(chǎng)后物體繼續(xù)向下做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷時(shí)間為：t=$\frac{s}{v}$
答：滑塊下滑的時(shí)間為$\frac{s}{v}$

點(diǎn)評(píng) 當(dāng)加一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，相當(dāng)于減小了物體的重力，在摩擦因數(shù)不變的情況下，物體仍保持勻速下滑．注意這種等效觀(guān)點(diǎn)的應(yīng)用