Question

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

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12，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．

Answer 1

（1）对小物块受力分析如图所示，物块静止于斜面上，
则有：mgsin37°=qEcos37°
得：E=

mgtan37°

q

=

3mg

4q

（2）当场强变为原来的

1

2

时，小物块所受的合外力为：
F_合=mgsin37°-

1

2

qEcos37°=

1

2

mgsin37°=0.3mg
又根据牛顿第二定律F_合=ma，得：
 a=3m/s²，方向沿斜面向下．
（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等于电场力做的功：
△E=-

1

2

qELcos37°=-

3

10

mgL
即机械能减少

3

10

mgL；
答：（1）原来的电场强度为

3mg

4q

；
（2）场强改变后，物块运动的加速度为3m/s²，方向沿斜面向下．
（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为-

3

10

mgL．