如圖所示,光滑斜面傾角為37°,一帶正電的小物塊質量為m,電荷量為q,置於斜面上,當沿水平方向加如圖所示的勻強...
問題詳情:
如圖所示,光滑斜面傾角為37°,一帶正電的小物塊質量為m,電荷量為q,置於斜面上,當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)場強改變後,物塊運動的加速度.
(3)電場改變後物塊運動經過L的路程過程機械能的變化量。
【回答】
【知識點】力與電場相結合的綜合應用題—共點力平衡條件、牛頓第二定律、功和能的關係的綜合應用。C5、I3、I7。
【*解析】*:(1) (2) ,方向沿斜面向下(3)。解析:(1)對小球進行受力分析,圖略。由圖可列方程如下:,。兩式聯立得:。(2)若時,由受力圖(圖略)進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的機械能,電場力做負功,系統機械能減少,則有:,負號表示減少。
【思路點撥】本題求解的關鍵是受力分析,開始列平衡方程求原來的電場強度。當電場強度改變後,進行受力分析,建立座標系,根據牛頓第二定律列動力學方程求帶電物塊的加速度。最後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,依做功的表示式求出機械能的變化量。
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題
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