問題詳情:
如圖所示,光滑斜面傾角爲37°,一帶有正電的小物塊質量爲m,電荷量爲q,置於斜面上,當沿水平方向加如圖所示的勻強電場時,帶電小物塊恰好靜止在斜面上,從某時刻開始,電場強度變爲原來的,求:
(1)原來的電場強度爲多大?
(2)物塊運動的加速度?
(3)沿斜面下滑距離爲l=0.5m時物塊的速度大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)
【回答】
解 (1)對小物塊受力分析如圖所示,
物塊靜止於斜面上,由平衡條件得:
mgsin37°=qEcos37°,
解得:E==.
(2)當場強變爲原來的時,小物塊所受的合外力,
F合=mgsin37°﹣qEcos37°=mgsin37°=0.3mg
由牛頓第二定律得:F合=ma,代入數據解得:a=3 m/s2,方向沿斜面向下.
(3)由動能定理得:F合•l=mv2﹣0,即mgsin37°•l=mv2,解得:v=m/s.
答:(1)原來的電場強度爲.
(2)物塊運動的加速度大小爲:3m/s2,方向沿斜面向下.
(3)沿斜面下滑距離爲l=0.5m時物塊的速度大小爲m/s.
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題