Question

【題目】如圖所示,AB為傾角為θ=37°的光滑絕緣斜面,AB長度為,BC為半徑的豎直光滑絕緣圓弧面 ,AB與BC在B點相切,C為圓弧面的最低點,在BD左側加一如圖所示的水平勻強電場E1=3×103N/C。現將一質量為m=4×10-4kg帶電的小物塊置于斜面上的A點,帶電小物塊恰好靜止在斜面上。從某時刻開始,水平勻強電場的電場強度變為原來的一半,物塊開始加速下滑,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求：

（1）帶電小物塊是正電荷還是負電荷,物塊所帶電荷量為多少？

（2）沿斜面下滑到B點時,物塊的瞬時速度為多大？

（3）如果在BD右側存在豎直向上的勻強電場,場強為E2=1.2×104N/C,則物塊運動到C點時,軌道對小物塊的支持力為多大？

Answer 1

【答案】（1）負電荷 （2） （3）

【解析】

(1)小物塊帶負電。因為帶電小物塊靜止所受的電場力方向水平向左，與電場方向相反。
根據平衡條件有：qE1=mgtan37°
解得：

q=1×10-6C

(2)從A運動到B的過程，根據動能定理得：

解得：

vB=3m/s

(3)從B運動到C的過程，根據動能定理得：

解得：

vC=5m/s

在C點，由牛頓第二定律得：
解得

FN＝2.6×102N