Question

【題目】如圖，傾角為θ的斜面粗糙且絕緣，在虛平面下方區(qū)域有一垂直斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從斜面上A點(diǎn)以速度v0沿斜面勻速下滑，進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域滑行距離L后停止。求：

（1）小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大�。�

（3）在電場(chǎng)中滑行L的過程中，帶電小物塊電勢(shì)能的變化量。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）零

【解析】（1）小物塊在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，受力情況如圖

垂直于斜面方向受力平衡

滑動(dòng)摩擦力

沿斜面方向受力平衡

解得

（2）小物塊進(jìn)入電場(chǎng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)，受力情況如圖

垂直于斜面方向上受力平衡①

沿斜面方向，根據(jù)牛頓第二定律，（設(shè)沿斜面向下為正方向）②

且③

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得④

由①、②、③、④式，可解得

（3）物塊在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向垂直于電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，電場(chǎng)力不做功，因此電勢(shì)能的變化量為零。