Question

如图所示，把一个倾角为θ高度为h的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为E，有一质量为m、带电荷量为+q的物体以初速度v₀，从M点滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动．求
（1）物体与斜面间的动摩擦因数
（2）物体从M到N过程中电势能的变化．

Answer 1

分析：（1）物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可以求出动摩擦因数．
（2）电势能的变化量等于电场力的功，应用功的计算公式可以求出电场力的功，然后求出电势能的变化量．

解答：解：（1）物体做匀速直线运动，由平衡条件得：
在垂直于斜面方向上：N=mgcosθ+qEsinθ，
在平衡与斜面方向上：f+mgsinθ=qEcosθ，
滑动摩擦力：f=μN，
解得：μ=

qEcosθ-mgsinθ

mgcosθ+qEsinθ

；
（2）物体从M到N过程中，电场力做正功：
W=qU=qEd=qEhcotθ，
物体电势能减少了qEhcotθ；
答：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ=

qEcosθ-mgsinθ

mgcosθ+qEsinθ

；（2）物体从M到N过程中电势能的变化为qEhcotθ．

点评：本题考查了求动摩擦因数、电势能的变化，应用平衡条件、电功公式即可正确解题．