Question

【题目】如图，倾角为θ的斜面粗糙且绝缘，在虚平面下方区域有一垂直斜面向上的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带负电的小物块（可视为质点），从斜面上A点以速度v0沿斜面匀速下滑，进入电场区域滑行距离L后停止。求：

（1）小物块与斜面间的动摩擦因数μ；

（2）匀强电场场强E的大小；

（3）在电场中滑行L的过程中，带电小物块电势能的变化量。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）零

【解析】（1）小物块在斜面上匀速运动时，受力情况如图

垂直于斜面方向受力平衡

滑动摩擦力

沿斜面方向受力平衡

解得

（2）小物块进入电场匀减速直线运动，受力情况如图

垂直于斜面方向上受力平衡①

沿斜面方向，根据牛顿第二定律，（设沿斜面向下为正方向）②

且③

根据匀变速直线运动规律，得④

由①、②、③、④式，可解得

（3）物块在电场中运动时，运动方向垂直于电场强度的方向，电场力不做功，因此电势能的变化量为零。