Question

如图所示，一倾角为θ=37 o 的绝缘斜面高度为h=3.6m，底端有一固定挡板，整个斜面置于匀强电场中，场强大

如图所示，一倾角为θ=37 o 的绝缘斜面高度为h=3.6m，底端有一固定挡板，整个斜面置于匀强电场中，场强大小为E=1×10 6 N/C，方向水平向右。现有一质量为m=1.1kg，电荷量为q=－1×10 －6 C的小物体，沿斜面顶端从静止开始下滑，小物体与斜面间的动摩擦因数为µ=0.5，且小物体与挡板碰撞时不损失机械能(g=10m/s 2 ,sin37 o =0.6，cos37 o =0.8）求： （1）小物体第一次与挡板碰撞前瞬间速度v的大小；（2）小物体从静止开始下滑到最后停止运动通过的总路程s．

Answer 1

（1） （2）

试题分析：（1）对滑块受力分析，由力的平行四边形定则可求出滑动摩擦力的大小，再根据动能定理列出表达式，从而求出第一次碰撞时滑块的速度大小； （2）由滑块与斜面摩擦产生热量，从而可求出第二次碰撞后回到水平面时比原来相比向右移动的距离；由于电场力大于重力沿斜面分力与滑动摩擦力之和，则滑块最终停在C处，从而由动能定理可求出总路程． 对物块进行受力分析，如图所示   解法一： 根据牛顿第二定律得   联立代入数据得   又                由       则      解法二：在运动过程中重力、静电力、摩擦力做功， 根据动能定理得          联立代入数据得   （2）整个过程中重力、静电力、摩擦力做功， 根据动能定理得 代入数据得    点评：考查动能定理、力的平行四边形定则，并让学生知道动能定理过程选取的重要性，同时搞清电场力、重力做功与路径无关，摩擦力做功与路径有关．