Question

如图所示，空间存在水平方向的匀强电场，带电量为的绝缘滑块，其质量m＝1 kg，静止在倾角为θ＝30°的光滑绝缘斜面上，斜面的末端B与水平传送带相接（滑块经过此位置滑上皮带时无能量损失），传送带的运行速度v₀＝3 m/s，长L＝1.4 m。今将电场撤去，当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同。滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.25，g＝10 m/s²。

(1)求匀强电场的电场强度E；

(2)求滑块下滑的高度；

(3)若滑块滑上传送带时速度大于3 m/s，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量。

Answer

（1）1000N/C，方向水平向左 ；（2）0.8m；（3）0.5J.

【解析】试题分析：（1）根据题意滑块在电场中应满足：

得：

即大小为1000N/C，方向水平向左

（2）在水平传送带上：代入数据得：a=0.5m/s2

若滑块自B点匀加速到C，则：

代入数据得：

由动能定理得：

整理得：h1=0.1m

若滑块自B点匀减速到C，则：

代入数据得：vB2=4m/s

由动能定理得：

整理得： h2=0.8m

（3）根据题意，物块在传送带上应满足：，且

整理得：t=0.4s

该时间段内传送带传送距离满足：

整理得：x=1.2m

根据能量守恒可知：

代入数值得：Q=0.5J

考点：牛顿第二定律的综合运用.