问题
计算题
如图所示,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,小物块恰好静止。重力加速度取g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)水平向右电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的1/2,物块的加速度是多大;
(3)电场强度变化后物块下滑距离L时的动能。
答案
解:(1)小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力
FNsin37°=qE ①
FNcos37°=mg ②
由①②可得
(2)若电场强度减下为原来的1/2,
mgsin37°-qE'cos37°=ma ③
可得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
mgLsin37°-qE'Lcos37°=Ek-0 ④
可得Ek=0.3mgL