Question

如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物体质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物体恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²）

（1）原来的电场强度E为多大？

（2）物块运动的加速度？

（3）沿斜面下滑距离为l=0.5m时物块的速度大小．

Answer

（1）．

（2）a=3m/s2，方向沿斜面向下．

（3）

【解析】

试题分析：（1）电场没有变化前，物体静止在斜面上，根据平衡条件求出原来的电场强度．

（2）电场强度变化为原来的后，物体沿斜面向下做匀加速运动．分析受力，根据牛顿第二定律求出加速度．

（3）根据动能定理求解沿斜面下滑距离为l=0.5m时物块的速度大小．

【解析】
（1）对小物块受力分析如图所示，物块静止于斜面上，

则有：mgsin37°=qEcos37°

得：

（2）当场强变为原来的时，小物块所受的合外力为：

又根据牛顿第二定律F合=ma，得：

a=3m/s2，方向沿斜面向下．

（3）由动能定理得

F合l=﹣0

解得

答：

（1）原来的电场强度E为．

（2）物块运动的加速度 a=3m/s2，方向沿斜面向下．

（3）沿斜面下滑距离为l=0.5m时物块的速度大小为．

【点评】物体平衡时，分析受力，作出力图，根据平衡条件求电场强度．涉及力在空间的积累效果时，优先考虑运用动能定理求速度．