Question

如圖6-3-25所示，在傾角θ=37°的絕緣斜面所在空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=4.0×10³ N/C，在斜面底端有一與斜面垂直的絕緣彈性擋板.質(zhì)量m=0.20 kg的帶電滑塊從斜面頂端由靜止開始滑下，滑到斜面底端與擋板相碰后以碰前的速率返回.已知斜面的高度h=0.24 m，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.30，滑塊帶電荷q=-5.0×10^-4 C.取重力加速度g=10 m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80.求：

圖6-3-25

（1）滑塊從斜面最高點(diǎn)滑到斜面底端時(shí)的速度大��；

（2）滑塊被擋板彈回能夠沿斜面上升的最大高度.

Answer 1

解析：（1）滑塊沿斜面滑下的過程中，受到的滑動(dòng)摩擦力f=μ(mg+qE)cos37°

設(shè)到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為v₁，根據(jù)定理

（mg+qE）h-f=mv₁²

解得v₁=2.4 m/s.

（2）滑塊第一次與擋板碰撞后沿斜面返回上升的高度最大，設(shè)此高度為h₁，根據(jù)動(dòng)能定理：

-(mg+qE)h₁-f=-mv₁²

代入數(shù)據(jù)解得h₁=0.10 m.

答案：（1）v₁=2.4 m/s  （2）h₁=0.10 m