Question

7．如圖所示，空間有一豎直向下的勻強電場，一個質量為m、電量為q的小物塊以某一速度經過A點后能向右運動到B點停下．若此電場方向改為豎直向上時．該物塊仍以相同速度經過A點后只能運動到AB的中點就停下來．已知重力加速度為g，求物塊帶電的電性及此電場的電場強度的大�。�

Answer 1

分析 電場方向改為豎直向上后，物塊相對木板運動的位移變小，說明摩擦力變大，找出電場力的方向判斷所帶電荷的性質．
當電場方向向下時，由動能定理列出等式．電場方向向上時，由再由動能定理列出等式求解

解答 解：（1）電場方向改為豎直向上后，物塊相對木板運動的位移變小，說明摩擦力變大，它們之間的壓力變大了，物塊所受的電場力向下，所以物塊帶負電．
（2）設勻強電場的場強大小為E，木板質量為m，AB間的長度為L，物塊的初速度為v，
當電場方向向下時：
由物塊在豎直方向受力平衡得：N₁+qE=mg
由動能定理得：μN₁L=0-$\frac{1}{2}$mv²
當電場方向向上時：
由物塊在豎直方向受力平衡得：qE+mg=N₂
由動能定理得：μN₂•$\frac{1}{2}$L=0-$\frac{1}{2}$mv²
解得：E=$\frac{mg}{3q}$
答：（1）帶負電．
（2）勻強電場場強的大小是$\frac{mg}{3q}$

點評 解決該題關鍵要對物體進行受力分析，能運用受力分析和動能定理求解問題，難度一般．