Question

【题目】如图所示，水平向右的匀强电场中，某倾角为θ=37°的绝缘斜面固定于水平面上，顶端静置一质量为m =2kg的物块，带正电，电量为q=10-6 C。若物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2，电场强度为E=5×106V/m ，且物块能自由下滑到斜面底端。斜面高度为h=1m，已知：g=10m/s2 ，sin 37°=0.6 ，cos37°=0.8试问，物块下滑到斜面底端过程中：

(1)物块与斜面摩擦产生的内能为多少；

(2)物块动能的改变量；

(3)物块机械能的改变量。

Answer 1

【答案】(1)6.33J；(2)7J；(3)-13J

【解析】

(1)对物块受力分析可知其受到的摩擦力为

代入数据解得；所以物块与斜面摩擦产生的内能为

(2)物块下滑过程中重力做功为

电场力做的功

根据功能关系可知摩擦力做的功为

所以根据动能定理有

(3)根据功能关系可知物块机械能的改变量等于除重力外其它力做的功，即等于摩擦力和电场力做的功