Question

7．如圖所示，空間有一豎直向下的勻強(qiáng)電場，一個質(zhì)量為m、電量為q的小物塊以某一速度經(jīng)過A點(diǎn)后能向右運(yùn)動到B點(diǎn)停下．若此電場方向改為豎直向上時．該物塊仍以相同速度經(jīng)過A點(diǎn)后只能運(yùn)動到AB的中點(diǎn)就停下來．已知重力加速度為g，求物塊帶電的電性及此電場的電場強(qiáng)度的大小．

Answer 1

分析 電場方向改為豎直向上后，物塊相對木板運(yùn)動的位移變小，說明摩擦力變大，找出電場力的方向判斷所帶電荷的性質(zhì)．
當(dāng)電場方向向下時，由動能定理列出等式．電場方向向上時，由再由動能定理列出等式求解

解答 解：（1）電場方向改為豎直向上后，物塊相對木板運(yùn)動的位移變小，說明摩擦力變大，它們之間的壓力變大了，物塊所受的電場力向下，所以物塊帶負(fù)電．
（2）設(shè)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E，木板質(zhì)量為m，AB間的長度為L，物塊的初速度為v，
當(dāng)電場方向向下時：
由物塊在豎直方向受力平衡得：N₁+qE=mg
由動能定理得：μN(yùn)₁L=0-$\frac{1}{2}$mv²
當(dāng)電場方向向上時：
由物塊在豎直方向受力平衡得：qE+mg=N₂
由動能定理得：μN(yùn)₂•$\frac{1}{2}$L=0-$\frac{1}{2}$mv²
解得：E=$\frac{mg}{3q}$
答：（1）帶負(fù)電．
（2）勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小是$\frac{mg}{3q}$

點(diǎn)評 解決該題關(guān)鍵要對物體進(jìn)行受力分析，能運(yùn)用受力分析和動能定理求解問題，難度一般．