Question

如圖，光滑絕緣斜面的傾角為37°，一帶有正電荷的小物體質(zhì)量為m，帶電量為q置于斜面上，當(dāng)沿水平向右加一個(gè)如圖的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，木塊恰好靜止在斜面上．求（1）原來電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）從某時(shí)開始，電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來的

1

2

．沿斜面下滑距離為L時(shí)物體的動(dòng)能．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)帶正電荷的物體在電場(chǎng)中靜止于光滑絕緣斜面頂端，因此對(duì)其受力分析，利用力的處理來確定電場(chǎng)力的大小，從而算出電場(chǎng)強(qiáng)度大小．
（2）當(dāng)改變電場(chǎng)強(qiáng)度后，由動(dòng)能定理列方程計(jì)算沿斜面下滑距離為L時(shí)物體的動(dòng)能．

解答：解：（1）受力分析，如圖所示：物塊受3個(gè)力而平衡，運(yùn)用合成法，

由幾何知識(shí)有：

mg

cos37°

=N---①

qE

sin37°

=N---②

②

①

則：

Eq

mg

=tan37°=

3

4

得：E=

3mg

4q

（2）當(dāng)E減小為一半時(shí)，由動(dòng)能定理：
E_k=F_合l=（mgsin37°-

1

2

Eqcos37°）l=0.3mgl
答：（1）原來電場(chǎng)強(qiáng)度為

3mg

4q

；
（2）沿斜面下滑距離為L時(shí)物體的動(dòng)能0.3mgl．

點(diǎn)評(píng)：在物體下落過程中用動(dòng)能定理，要注意電場(chǎng)力做功與沿電場(chǎng)力的位移有關(guān)，就像重力做功與高度相關(guān)一樣．