Question

16．如圖所示，一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小物塊恰好靜止．重力加速度取g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2）若將勻強(qiáng)電場(chǎng)方向變?yōu)樨Q直向上，物塊的加速度大小和方向．

Answer 1

分析 （1）對(duì)小物塊進(jìn)行受力分析，小物塊受重力、斜面支持力和電場(chǎng)力三個(gè)力作用，電場(chǎng)力水平向右，根據(jù)小物塊受力平衡列方程可求電場(chǎng)力的大小，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力F=qE，在已知F和q的情況下，可以計(jì)算出電場(chǎng)強(qiáng)度E．
（2）將勻強(qiáng)電場(chǎng)方向變?yōu)樨Q直向上時(shí)，電場(chǎng)力變?yōu)樨Q直向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度．

解答 解：（1）小物塊受重力、斜面支持力和電場(chǎng)力三個(gè)力作用，受力平衡可知：
  qEcosθ=mgsinθ
解得：E=$\frac{3mg}{4q}$
（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)方向變?yōu)樨Q直向上，由牛頓第二定律得：
  mgsinθ-qEsinθ=ma
解得：a=0.15g，方向沿斜面向下．
答：
（1）水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為$\frac{3mg}{4q}$；
（2）若將勻強(qiáng)電場(chǎng)方向變?yōu)樨Q直向上，物塊的加速度大小為0.15g，方向沿斜面向下．

點(diǎn)評(píng) 正確的受力分析，根據(jù)平衡列方程可得電場(chǎng)力F的大小，又因電場(chǎng)力F=qE，正確的受力分析并列出方程是解題的關(guān)鍵．