如圖所示,傾角為37°,長(zhǎng)度為L(zhǎng)的光滑絕緣斜面上,一個(gè)帶正電荷的小物體質(zhì)量為m,帶電量為q,置于斜面頂端.當(dāng)沿水平向右加一個(gè)如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),木塊恰好靜止在斜面上.從某時(shí)開(kāi)始,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度突然減小為原來(lái)的
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,并保持下去.求(1)原來(lái)的電場(chǎng)強(qiáng)度;(2)帶電物體滑到斜面底端時(shí)速率.(已知重力加速度為g,sin37°=0.6)
分析:當(dāng)帶正電荷的物體在電場(chǎng)中靜止于光滑絕緣斜面頂端,因此對(duì)其受力分析,利用力的處理來(lái)確定電場(chǎng)力的大小,從而算出電場(chǎng)強(qiáng)度大。(dāng)改變電場(chǎng)強(qiáng)度后,再牛頓運(yùn)動(dòng)定律可求出物體的加速度,從而利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可算出滑到底端的速率.
解答:解:(1)受力分析圖,如圖所示
  將電場(chǎng)力與重力合成,則有:
  mg=Ncos37°
  qE=Nsin37°
 所以
qE
mg
=tan37°=0.75

 得:E=
3mg
4q

(2)當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度減為一半時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理,則有:
(mgsin37°-
E
2
qcos37°)L=
1
2
mv2

 解得:v=
0.6gL

答:原來(lái)的電場(chǎng)強(qiáng)度為
3mg
4q
;帶電物體滑到斜面底端的速率為
0.6gL
點(diǎn)評(píng):帶電物體處于三力平衡狀態(tài),利用力的平行四邊形去處理力.在物體下落過(guò)程中用動(dòng)能定理,要注意電場(chǎng)力做功與沿電場(chǎng)力的位移有關(guān),就像重力做功與高度相關(guān)一樣.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,傾角為37°斜面上方有一小球以一定的速度水平拋出,在空中飛行2s后恰好垂直撞在斜面上,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)小球拋出后2s時(shí)間內(nèi)下落的高度;
(2)拋出時(shí)初速度的大;
(3)從拋出到落在斜面上過(guò)程中小球合位移的大小和方向(結(jié)果可以保留根號(hào),方向用位移與水平方向夾角的正切值表示).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,傾角為37°、足夠長(zhǎng)的斜面體固定在水平地面上,小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下,從斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始向上作勻加速運(yùn)動(dòng),前進(jìn)了4.0m抵達(dá)B點(diǎn)時(shí),速度為8m/s.已知木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,木塊質(zhì)量m=1kg.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)木塊所受的外力F多大?
(2)若在木塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去外力F,求木塊還能沿斜面上滑的距離S;
(3)為使小木塊再次通過(guò)B點(diǎn)的速率為
8
5
5
m/s,求恒力F連續(xù)作用的最長(zhǎng)時(shí)間t.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面的底端有一質(zhì)量m=1kg的凹形小滑塊,小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25.現(xiàn)小滑塊以某一初速度v從斜面底端上滑,同時(shí)在斜面底端正上方有一小球以v0水平拋出,經(jīng)過(guò)0.4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此時(shí),小滑塊還在上滑過(guò)程中.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8),g取10m/s2,求:
(1)小球水平拋出的速度v0
(2)小滑塊的初速度v.
(3)0.4s內(nèi)小滑塊損失的機(jī)械能△E.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為37°的足夠大斜面以直線MN為界由兩部分組成,MN垂直于斜面水平底邊PQ且其左邊光滑右邊粗糙,斜面上固定一個(gè)既垂直于斜面又垂直于MN的粗糙擋板.質(zhì)量為m1=3kg的小物塊A置于擋板與斜面間,A與擋板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.1.質(zhì)量為m2=1kg的小物塊B用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在界線MN上的O點(diǎn),細(xì)線長(zhǎng)為l=0.5m,此時(shí),細(xì)線恰好處于伸直狀態(tài).A、B可視為質(zhì)點(diǎn)且與斜面粗糙部分的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2=0.3,它們的水平距離S=7.5m.現(xiàn)A以水平初速v0=5m/s向右滑動(dòng)并恰能與B發(fā)生彈性正撞.g=10m/s2.求:
(1)A碰撞前向右滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力;
(2)碰后A滑行的位移;
(3)B沿斜面做圓周運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為θ=37°的斜面固定在水平桌面上,勁度系數(shù)為200N/m的輕質(zhì)彈簧上端固定在斜面頂端的木板上,下端連接孩子兩位1kg的物塊A,彈簧與斜面平行;物塊A的下面用跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩連接質(zhì)量為0.15kg的物塊B,物塊A與滑輪之間的輕繩平行于斜面;B的下面用輕繩連接質(zhì)量為0.95kg的物塊C.此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為6cm,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).取g=10m/s2,sin37°=0.6.則下列說(shuō)法中正確的是( 。
A、物塊A受到6個(gè)作用力B、物塊A受到的摩擦力方向沿斜面向上,大小為5NC、剪斷B、C間輕繩后,物塊A收到的摩擦力方向沿斜面向下D、剪斷A、B間輕繩后,物塊A一定沿斜面向上運(yùn)動(dòng)

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