Question

2．如圖所示，傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面頂端a離地高度h=2.5cm，整個(gè)裝置處于水平向左的勻強(qiáng)電場中．一個(gè)質(zhì)量m=0.3kg，帶電量q=+0.01C的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面頂端靜止釋放，經(jīng)過t=0.2s到達(dá)斜面底端b點(diǎn)（g取10m/s²）．求：
（1）物體到達(dá)斜面底端b時(shí)的速度大小；
（2）電場強(qiáng)度E的大��；
（3）電場中a到b兩點(diǎn)之間的電勢差．

Answer 1

分析 （1）通過運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的加速度，由速度時(shí)間公式求的速度；
（2）通過牛頓第二定律求的電場強(qiáng)度；
（3）由U=Ed 求的電勢差

解答 解：（1）斜面的長度為：L=$\frac{h}{sin30°}=2h=0.05m$，
下滑的加速度為：a=$\frac{2L}{{t}^{2}}=\frac{2×0.05}{0．{2}^{2}}m/{s}^{2}=2.5m/{s}^{2}$
底端速度為：v=at=0.5m/s
（2）由牛頓第二定律得：mgsin30°-qEcos30°=ma
解得：E=$50\sqrt{3}V/m$
（3）電場中a到b兩點(diǎn)之間的電勢差：U_ab=-ELcos30°=-3.75V
答：（1）物體到達(dá)斜面底端b時(shí)的速度大小為0.5m/s；
（2）電場強(qiáng)度E的大小$50\sqrt{3}$V/m；
（3）電場中a到b兩點(diǎn)之間的電勢差為-3.75V．

點(diǎn)評 本題主要考查了在電場力作用下的受力分析及牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的運(yùn)用，加速度是關(guān)鍵