Question

如图一带电荷量为＋q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。重力加速度用g表示，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：

(1)电场强度的大小E；

(2)将电场强度减小为原来的时，物块加速度的大小a；

(3)电场强度变化后物块下滑距离L时的动能E_k。

Answer

(1) (2)0.3g (3)0.3mgL

【解析】

（1）小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，受力分析如图所示：

FNsin37∘=qE①

FNcos37∘=mg②

由①、②可得电场强度：

（2）若电场强度减小为原来的，则变为

mgsin37∘−qcos37∘=ma③

可得加速度：

a=0.3g.

（3）电场强度变化后物块下滑距离L时，重力做正功，电场力做负功，

由动能定理则有：

mgLsin37∘−qE′Lcos37∘=Ek−0④

可得动能：

Ek=0.3mgL