如圖14所示，一帶電量為q=-5×10-3 C，質(zhì)量為m=0.1kg的小物塊處于一傾角為θ=37°的光滑絕緣斜面上，當(dāng)整個裝置處于一水平向左的勻強電場中時，小物塊恰處于靜止?fàn)顟B(tài)．（g取10m/s2）：
（1）求電場強度多大？
（2）若從某時刻開始，電場強度減小為原來的
12
，求物塊下滑距離L=1.5m時的速度大�。�
分析：（1）小物塊受到重力、電場力和支持力而處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)平衡條件求解電場強度．
（2）當(dāng)電場強度減小為原來的
1
2
時，物塊將沿斜面勻加速下滑，重力做正功，電場力做負(fù)功，根據(jù)動能定理求解速度大�。�
解答：解：（1）小物塊受力如圖，則
      電場力F=mgtanθ
    又F=qE
     得到E=
mgtanθ
q
=1.5×102N/C
    （2）當(dāng)電場強度減小為原來的
1
2
時，根據(jù)動能定理得
       mgLsinθ-q
1
2
ELcosθ=
1
2
mv2
    代入解得  v=3m/s
答：（1）電場強度為1.5×10-5N/C．
    （2）若從某時刻開始，電場強度減小為原來的
1
2
，物塊下滑距離L=1.5m時的速度大小為3m/s．
點評：本題是電場中物體平衡問題，根據(jù)力學(xué)的解題方法和思路進行分析研究．其中電場力是關(guān)鍵，它是聯(lián)系力學(xué)與電場的橋梁．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6-2-14所示，一帶電粒子沿x軸正方向進入一個垂直紙面向里的勻強磁場中，若要使該粒子所受合外力為零(重力不計)，應(yīng)該加的勻強電場的方向是（　�。�

圖6-2-14

A.+y方向                                                 B.-y方向

C.-x方向                                                  D.因不知q的正負(fù)，無法確定

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖14所示，電源的電動勢E=12 V，內(nèi)阻不計，電阻R1=R2=R3=4 Ω,R4=12 Ω,電容器的電容C=10 μF,在其中有一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).若在工作的過程中，電阻R2突然發(fā)生斷路，電流表可看作理想電表，求：

圖14

（1）帶電微粒加速度的大小和方向；

（2）從電阻R2斷路到電路穩(wěn)定的過程中，流經(jīng)電流表的電荷量.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖14所示，帶等量異號電荷的兩塊相互平行的金屬板AB、CD長為l，兩板間距為d，其間為勻強電場，當(dāng)兩極板間電壓為U0時，有一質(zhì)量為m，電荷量為q的質(zhì)子緊靠AB板的上表面以初速度v0射入電容器中，設(shè)質(zhì)子運動過程中不會和CD板相碰。

（1）試求質(zhì)子在t1=l / 2v0時偏轉(zhuǎn)的距離y和此時的速度大小?   

（2）當(dāng)在t1= l / 2v0時突然改變兩板帶電性質(zhì)且電壓，當(dāng)保持兩板間電壓為U1時，質(zhì)子恰好能貼緊B端飛出電場，試求電壓U1和U0的比值是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖14所示，豎直放置的兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌相距為L，導(dǎo)軌的兩端分別與電源(串有一滑動變阻器R)、定值電阻、電容器(原來不帶電)和開關(guān)S相連.整個空間充滿了垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度的大小為B.一質(zhì)量為m，電阻不計的金屬棒ab橫跨在導(dǎo)軌上.已知電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，電容器的電容為C，定值電阻的阻值為R0，不計導(dǎo)軌的電阻.

圖14

(1)當(dāng)S接1時，金屬棒ab在磁場中恰好保持靜止，則滑動變阻器接入電路的阻值R為多大?

(2)當(dāng)S接2后，金屬棒ab從靜止開始下落，下落距離s時達(dá)到穩(wěn)定速度，則此穩(wěn)定速度的大小為多大?下落s的過程中所需的時間為多少?

(3)先把開關(guān)S接通2，待ab達(dá)到穩(wěn)定速度后，再將開關(guān)S接到3.試通過推導(dǎo)，說明ab棒此后的運動性質(zhì)如何?求ab再下落距離s時，電容器儲存的電能是多少?(設(shè)電容器不漏電，此時電容器還沒有被擊穿)

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科目：高中物理 來源： 題型：

（12分）如圖14所示，一絕緣“”形細(xì)管由兩段相互平行的足夠長的水平直管PQ、MN和一半徑為R的光滑半圓管MAP組成，固定在豎直平面內(nèi)，其中MN管內(nèi)壁是光滑的，PQ管是粗糙的�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的帶電小球（小球直徑遠(yuǎn)小于R）放在MN管內(nèi)，小球所受的電場力為重力的。重力加速度為g。

（1）若將小球由D點靜止釋放，則剛好能到達(dá)P點，求DM間的距離．

（2）若將小球由M點左側(cè)5R處靜止釋放，設(shè)小球與PQ管間的動摩擦因數(shù)為（），小球所受最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，求小球在整個運動過程中克服摩擦力所做的功．

 

圖14
 
 


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