Question

如图所示，把一个倾角为θ的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为E，有一质量为m、带电荷量为+q的物体以初速度v₀，从A端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动，求
（1）物体与斜面间的动摩擦因数．
（2）如果斜面长L，规定A点电势为零，求B点的电势．

Answer 1

分析：（1）物体沿斜面匀速上滑，所受的合外力为零，分析物体的受力情况，根据平衡条件和摩擦力公式求解动摩擦因数．
（2）先根据U=Ed，d是两点沿场强方向的距离求解出AB间的电势差，再求解B点的电势．

解答：解：（1）物体受力情况如右图所示，将各力沿斜面和垂直斜面两个方向进行正交分解，则根据平衡条件得：
 沿斜面方向上：F_f+mgsinθ=qEcosθ    ①
 垂直斜面方向上：mgcos θ+qEsin θ=F_N ②
其中F_f=μF_N ③
由①②③得：μ=

qEcosθ-mgsinθ

mgcosθ+qEsinθ

．
（2）AB间的电势差为 U_AB=ELcosθ
又U_AB=φ_A-φ_B，φ_A=0
则得：B点的电势φ_B=-U_AB=-ELcosθ．
答：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数为

qEcosθ-mgsinθ

mgcosθ+qEsinθ

．
（2）B点的电势为-ELcosθ．

点评：分析受力情况，运用平衡条件处理平衡问题是本题的解题关键．运用公式U=Ed时，要注意d是两点沿场强方向的距离．