如圖所示,傾角為θ的斜面AB是粗糙且絕緣的,AB長(zhǎng)為L(zhǎng),C為AB的中點(diǎn),在A、C之間加一方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),與斜面垂直的虛線CD為電場(chǎng)的邊界.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),從B點(diǎn)開始在B、C間以速度υ
0沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過C后沿斜面勻加速下滑,到達(dá)斜面底端A時(shí)的速度大小為υ.試求:
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/a71ea8d3fd1f41346684f0cf261f95cad0c85ed4.jpg)
(1)小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小.
(1)小物塊在BC上勻速運(yùn)動(dòng),由受力平衡得F
N=mgcosθ①
F
f=mgsinθ②
而 F
f=μF
N③
由①②③解得 μ=tanθ④
(2)小物塊在CA上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),受力情況如圖所示.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/94cad1c8a786c91787b0a788ca3d70cf3ac757d4.jpg)
則F
N=mgcosθ-qE ⑤
=μ⑥
根據(jù)牛頓第二定律得
mgsinθ?=ma⑦
v
2-v
02=2a?
由③⑤⑥⑦⑧解得E=
⑨
答:(1)小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為tanθ;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小為
.