Question

16．如圖所示，光滑斜面傾角為37°，一帶有負電的小物塊質量為m，電荷量為q，置于斜面上，當沿水平方向加如圖所示的勻強電路時，帶電小物塊恰好靜止在斜面上，從某時刻開始，電場強度變為原來的$\frac{1}{2}$，求：
（1）原來的電場強度的大小；
（2）物體沿斜面下滑，當物體下滑的豎直高度為0.3m時物體的動能．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）對小球進行受力分析，應用平衡條件可求出電場力，進而求出電場強度．
（2）應用動能定理可以求出物體下滑高度為0.3m時物體的動能．

解答 解：（1）物塊受力如圖所示：
由平衡條件得：qE=mgtan37°，
解得：E=$\frac{3mg}{4q}$；
（2）物體下滑高度0.3m過程，由動能定理得：
mgh-q•$\frac{1}{2}$E•$\frac{h}{tan37°}$=E_K-0，
解得：E_K=1.5m；
答：（1）原來的電場強度的大小為$\frac{3mg}{4q}$；
（2）物體沿斜面下滑，當物體下滑的豎直高度為0.3m時物體的動能為1.5m．

點評 問題一是平衡條件的應用，受力分析后應用平衡條件即可；問題二是牛頓運動定律的應用，關鍵是求合力；應用動能定理即可，總體難度不是很大，細細分析即可．