如图所示,光滑斜面倾角为37°,一带正电的小物块质量为m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀...
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如图所示,光滑斜面倾角为37°,一带正电的小物块质量为m,电荷量为q,置于斜面上,当沿水平方向加如图所示的匀强电场时,带电小物块恰好静止在斜面上,从某时刻开始,电场强度变化为原来的,求:(重力加速度为g)
(1)原来的电场强度;
(2)场强改变后,物块运动的加速度.
(3)电场改变后物块运动经过L的路程过程机械能的变化量。
【回答】
【知识点】力与电场相结合的综合应用题—共点力平衡条件、牛顿第二定律、功和能的关系的综合应用。C5、I3、I7。
【*解析】*:(1) (2) ,方向沿斜面向下(3)。解析:(1)对小球进行受力分析,图略。由图可列方程如下:,。两式联立得:。(2)若时,由受力图(图略)进行正交分解得列方程如下:,将E代入得:沿斜面向下。(3)在运动过程中,重力做功不改变系统的机械能,电场力做负功,系统机械能减少,则有:,负号表示减少。
【思路点拨】本题求解的关键是受力分析,开始列平衡方程求原来的电场强度。当电场强度改变后,进行受力分析,建立坐标系,根据牛顿第二定律列动力学方程求带电物块的加速度。最后要分析清楚重力做功不改变机械能,只有电场力做功才能改变机械能,依做功的表达式求出机械能的变化量。
知识点:静电场及其应用单元测试
题型:计算题
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