Question

如圖，長(zhǎng)為L(zhǎng)，傾角為θ的光滑絕緣斜面處于方向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電量為+q，質(zhì)量為m的小球，以初速度v₀由斜面底端的A點(diǎn)開始沿斜面上滑，到達(dá)斜面頂端時(shí)的速度仍為v₀，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小最小值為

mgsinθ

q

，方向是

從A指向B

．

Answer 1

分析：根據(jù)動(dòng)能定理和電場(chǎng)力做功公式結(jié)合，求解A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差．根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)，判斷小球電勢(shì)能的大小，當(dāng)電場(chǎng)力做正功時(shí)，小球電勢(shì)能減��；相反，電勢(shì)能增大．若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)力學(xué)知識(shí)確定電場(chǎng)力的最小值，再確定場(chǎng)強(qiáng)的最小值．

解答：解：若電場(chǎng)力與重力、支持力的合力為零時(shí)，小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)小球速度仍為v₀．小球的重力沿斜面向下的分力為mgsinθ一定，則當(dāng)電場(chǎng)力沿斜面向上，大小為F=mgsinθ時(shí)，電場(chǎng)力有最小值，場(chǎng)強(qiáng)最小，又電場(chǎng)力F=Eq，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的最小值一定是

mgsinθ

q

，因?yàn)樾∏驇д�電，電�?chǎng)力方向沿斜面向上，故場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)閺腁指向B．
故答案為：

mgsinθ

q

，從A指向B．

點(diǎn)評(píng)：本題是帶電體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題，要轉(zhuǎn)換頭腦，就把電場(chǎng)力當(dāng)作一般的力，將這類問題當(dāng)作力學(xué)問題去處理，可增強(qiáng)信心．