Question

【题目】如图甲所示，将一倾角=37°的粗糙绝缘斜面固定在地面上，空间存在一方向沿斜面向上的匀强电场。一质量m=0.2kg，带电量q=C的小物块从斜面底端静止释放，运动0.1s后撤去电场，小物块运动的v-t图像如图乙所示（取沿斜面向上为正方向），。（sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：

（1）电场强度E的大小；

（2）小物块在0~0.3s运动过程中机械能增加量。

Answer 1

【答案】（1）3×103N/C（2）0.36J

【解析】（1）加速时：

减速时：

由牛顿第二定律得：Eq-mgsinθ -f = ma1

mgsinθ +f =ma2

解得 Eq=3mg

摩擦力f=0.8N

E=3×103N/C

(2) 方法一：△Ek=0

△Ep =mgx总sin37°

x总=0.3

△E=△Ep

△E =0.2×10×0.3×0.6=0.36J

方法二：加速距离x1=

减速距离x2=

电场力做功WE=Eqx1=0.6J

摩擦力做功Wf=-f(x1+x2)= - 0.24J

物块0~0.3s运动过程中机械能增加量