Question

质量为m的物块，带正电Q，开始时让它静止在倾角α=60°的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为E=

3 mg

Q

的匀强电场，如图所示，斜面高为H，释放物体后，物体运动的加速度为

2g

，物块落地的速度大小为

2

2gH

．

Answer 1

分析：对物块进行受力分析，找出物块的运动轨迹．运用牛顿第二定律和动能定理解决这个问题．

解答：解：对物块进行受力分析，物块受重力mg和水平向左的电场力F．物块从静止开始沿重力和电场力的合力方向做匀加速直线运动．
  电场力大小为 F=QE=

3

mg
  合力大小为 F_合=

(mg)2+F2

=2mg，方向与水平方向的夹角β的正切为：tanβ=

mg

F

=

3

3

则得，β=30°
根据牛顿第二定律得：加速度为 a=

F合

m

=2g；
运用动能定理研究从开始到落地过程，得：
  mgH+F?Hcotβ=

1

2

mv²-0
解得，v=2

2gH

故答案为：2g，2

2gH

．

点评：正确分析研究对象的运动情况是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题．要知道物体的运动是由所受到的力和初状态决定的．这个题目容易错误地认为物块沿着斜面下滑．