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如圖,空間有一水平向右的勻強電場.一質量為m,電量為+q的滑塊隨同質量為M,傾角為α的絕緣斜面體在光滑水平面上向右運動,且滑塊與斜面間剛好沒有相對滑動趨勢,重力加速度為g.求:
(1)滑塊對斜面體的壓力
(2)系統的加速度大小
(3)勻強電場的場強
(4)斜面體發(fā)生一段位移s的過程中,滑塊與電場這個系統的電勢能怎樣變化.

解:設系統加速度為a,斜面與滑塊的相互作用力為N和N′.兩物體受力如圖所示
(1)滑塊與斜面體間沒有摩擦力,由牛頓第二定律,
對滑塊,豎直方向:Ncosα=mg ①
由牛頓第三定律得 N′=N ②
聯立①②得
(2)對斜面體,水平方向:N′sinα=Ma ④
聯立③④解得
(3)對整體:qE=(m+M)a ⑥
聯立⑤⑥得
(4)斜面體發(fā)生位移s的過程中,電場力對滑塊做正功 W=qEs ⑧
聯立⑦⑧解得
根據功能關系得:系統電勢能減少
答:(1)滑塊對斜面體的壓力為
(2)系統的加速度大小為
(3)勻強電場的場強為
(4)斜面體發(fā)生一段位移s的過程中,滑塊與電場這個系統的電勢能減小
分析:(1)對滑塊受力分析,滑塊與斜面間剛好沒有相對滑動趨勢,說明無摩擦力,利用豎直方向平衡列式求解;
(2)斜面體受力分析,利用牛頓第二定律列式求解;
(3)整體受力分析,利用牛頓第二定律列式求解;
(4)電場力對系統做正功,系統電勢能減小,根據功公式W=FS和功能關系可計算減小的電勢能.
點評:本題考察牛頓第二定律及電場力做功和電勢能之間的關系,另外一定要注意對于連接體問題一般采用整體隔離法.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,OO'右側的空間有一水平向右的勻強電場.一個可視為質點的帶負電的小滑塊,質量m=0.4kg,帶電量為q=2×10-2C,以初速度v0=5m/s從粗糙平面上的A點開始向右運動,經B處從邊界OO'進入電場,運動到C處速度減為零.滑塊運動中電量不變,與平面之間的動摩擦因數μ=0.25,AB間距離L=1.5m,AC間距離S=4m.求勻強電場的電場強度E及BC兩點間的電勢差UBC.(計算中g取10m/s2

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(2013?廣東模擬)如圖,空間有一水平向右的勻強電場.一質量為m,電量為+q的滑塊隨同質量為M,傾角為α的絕緣斜面體在光滑水平面上向右運動,且滑塊與斜面間剛好沒有相對滑動趨勢,重力加速度為g.求:
(1)滑塊對斜面體的壓力
(2)系統的加速度大小
(3)勻強電場的場強
(4)斜面體發(fā)生一段位移s的過程中,滑塊與電場這個系統的電勢能怎樣變化.

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如圖,空間內存在水平向右的勻強電場,在虛線MN的右側有垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場,一質量為m、帶電量為+q的小顆粒自A點由靜止開始運動,剛好沿直線運動至光滑絕緣的水平C點,與水平面碰撞的瞬間小顆粒的豎直分速度立即減為零,而水平分速度不變,小顆粒運動至D處剛好離開水平面,然后沿曲線DP軌跡運動,AC與水平面夾角α=30°,重力加速度為g,求:
(1)勻強電場的場強E;
(2)AD之間的水平距離d;
(3)小顆粒在軌跡DP上的最大速度vm

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如圖,空間有一水平向右的勻強電場。一質量為m,電量為+q的滑塊隨同質量為M,傾角為α的絕緣斜面體在光滑水平面上向右運動,且滑塊與斜面間剛好沒有相對滑動趨勢,重力加速度為g。求:

(1)滑塊對斜面體的壓力

(2)系統的加速度大小

(3)勻強電場的場強

(4)斜面體發(fā)生一段位移s的過程中,滑塊與電場這個系統的電勢能怎樣變化

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