Question

如图14所示，一带电量为q=-5×10^-3 C，质量为m=0.1kg的小物块处于一倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面上，当整个装置处于一水平向左的匀强电场中时，小物块恰处于静止状态．（g取10m/s²）：
（1）求电场强度多大？
（2）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的

1

2

，求物块下滑距离L=1.5m时的速度大小．

Answer 1

分析：（1）小物块受到重力、电场力和支持力而处于静止状态，根据平衡条件求解电场强度．
（2）当电场强度减小为原来的

1

2

时，物块将沿斜面匀加速下滑，重力做正功，电场力做负功，根据动能定理求解速度大小．

解答：解：（1）小物块受力如图，则
      电场力F=mgtanθ
    又F=qE
     得到E=

mgtanθ

q

=1.5×10²N/C
    （2）当电场强度减小为原来的

1

2

时，根据动能定理得
       mgLsinθ-q

1

2

ELcosθ=

1

2

mv2
    代入解得  v=3m/s
答：（1）电场强度为1.5×10^-5N/C．
    （2）若从某时刻开始，电场强度减小为原来的

1

2

，物块下滑距离L=1.5m时的速度大小为3m/s．

点评：本题是电场中物体平衡问题，根据力学的解题方法和思路进行分析研究．其中电场力是关键，它是联系力学与电场的桥梁．