(2013•乐山模拟)如图所示,在倾角θ=37°的绝缘面所在空间存在着竖直向上的匀强电场,场强E=4.0×103N/C,

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  • 解题思路:1.2问列动能定理方程求解,第3问用能量守恒定律求解

    (1)滑块带负电,则受电场力竖直向下,

    滑块沿斜面下滑时受到的滑动摩擦力为:f=μ(mg+qE)cos37°

    设到达斜面底端时速度大小为v1,重力和电场力做正功,摩擦力做负功,支持力不做功,

    根据动能定理:(mg+qE)h-f[h/sin37°]=[1/2]mv12

    解得:v1=2.4m/s

    (2)滑块第一次与挡板碰撞后返回的高度最大,设此高度为h1,因为滑块偏向上运动所以重力电场力摩擦力都做负功,根据动能定理:

    -(mg+qE)h1-f[h1/sin37°]=-[1/2]mv12

    解得:h1=0.10m

    (3)因为重力在斜面方向的分力大于滑块受到的摩擦力,所以滑块最终静止在斜面底端,因此重力势能和电势能减少和等于克服摩擦力做的功,即等于产生的热量:

    Q=(mg+qE)h=0.96J

    答:(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小为2.4m/s.

    (2)沿斜面上升的最大高度为0.10m.

    (3)从开始运动到停下来的整个过程中产生的热量Q为0.96J.

    点评:

    本题考点: 动能定理.

    考点点评: 本题考查动能定理的应用,难点在于正确写出功的表达式,功等于力乘以力方向上的分位移,比如滑块下滑时重力方向的位移为竖直方向高度h,摩擦力方向的位移即为沿着斜面的长度