Question

如圖所示，光滑斜面傾角為37°，一帶正電的小物塊質(zhì)量為m，電荷量為q，置于斜面上，當(dāng)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，電場強度變化為原來的，求：（重力加速度為g）        

(1)原來的電場強度；

(2)場強改變后，物塊運動的加速度．

（3）電場改變后物塊運動經(jīng)過L的路程過程機械能的變化量。

Answer 1

【知識點】力與電場相結(jié)合的綜合應(yīng)用題—共點力平衡條件、牛頓第二定律、功和能的關(guān)系的綜合應(yīng)用。C5、I3、I7。

【答案解析】答案：(1)  (2) ，方向沿斜面向下（3）。解析：（1）對小球進(jìn)行受力分析，圖略。由圖可列方程如下：，。兩式聯(lián)立得：。（2）若時，由受力圖（圖略）進(jìn)行正交分解得列方程如下：，將E代入得：沿斜面向下。（3）在運動過程中，重力做功不改變系統(tǒng)的機械能，電場力做負(fù)功，系統(tǒng)機械能減少，則有：，負(fù)號表示減少。

【思路點撥】本題求解的關(guān)鍵是受力分析，開始列平衡方程求原來的電場強度。當(dāng)電場強度改變后，進(jìn)行受力分析，建立坐標(biāo)系，根據(jù)牛頓第二定律列動力學(xué)方程求帶電物塊的加速度。最后要分析清楚重力做功不改變機械能，只有電場力做功才能改變機械能，依做功的表達(dá)式求出機械能的變化量。