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    19．如图所示，一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止在A点．重力加速度取g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求：
    （1）水平向右的电场的电场强度；
    （2）若将电场强度减小为原的$\frac{1}{2}$，小物块的加速度是多大；
    （3）电场强度变化后小物块从A点下滑到B点，若已知A、B两点间的距离L则A、B两点间的电势差和物体到达B点时的动能分别为多少．

    分析 （1）对小物块进行受力分析，小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用，电场力水平向右，根据小物块受力平衡列方程可求电场力的大小，在匀强电场中电场力F=qE，在已知F和q的情况下，可以计算出E．
    （2）电场强度减小为原来的$\frac{1}{2}$，则小物块受到的电场力减小为原来的$\frac{1}{2}$，物块受到的重力不变，支持力方向不变，小物块在垂直于斜面方向所受合力为0，平行于斜面的方向的合力使物块产生加速度．
    （3）根据U=ELcosθ求出AB之间的电势差；根据动能定理求解动能的变化．

    解答 解：（1）如图所示，小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用，受力平衡，则有
     在x轴方向：F合x=Fcosθ-mgsinθ=0
     在y轴方向：F合y=FN-mgcosθ-Fsinθ=0
     得：qE=mgtan37°  故有：E=$\frac{3mg}{4q}$，方向水平向右．
    （2）场强变化后物块所受合力为：F=mgsin37°-$\frac{1}{2}$qEcos37°
    根据牛顿第二定律得：F=ma   
    故代入解得 a=0.3g，方向沿斜面向下
    （3）由图可知，A的电势高，所以有：
    ${U}_{AB}=-\frac{1}{2}E•Lcos37°=-0.4EL$=$\frac{0.3mgL}{q}$
    A到B的过程中重力和电场力做功，根据动能定理得物块下滑距离L时的动能为：
    Ek=mgLsin37°-$\frac{1}{2}$qEL cos37°=0.3mgL
    答：（1）原来的电场强度为$\frac{3mg}{4q}$，方向水平向右．
    （2）场强变化后物块的加速度为0.3g．，方向沿斜面向下
    （3）场强变化后AB之间的电势差为$\frac{0.3mgL}{q}$；物块下滑距离L时的动能是0.3mgL．

    点评 正确受力分析，根据平衡列方程可得电场力F的大小，又因电场力F=qE，根据受力分析，运用牛顿第二定律进行解答即可．

    练习册系列答案
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    9．风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，在能源危机日趋严重的今天日渐被更多的国家重视和开发．世界上最大海上风电场--伦敦阵列于2013年7月正式投入运营．此风电场位于伦敦泰晤士河口外，长达20公里，面积约100平方公里，安装有175台着床式风车．风力发电机主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等．如图1所示，风车风轮机叶片长度r=60m，风轮机叶片旋转所扫过的面积为发电机可接受风能的面积．已知风能的利用率为K=25%，ρ=1.3kg/m3．

    （1）依据现有技术，大约是v=3m/s的速度（微风的程度），便可以开始发电．此时风电场一台风车的发电功率为多少？
    （2）若考虑轮休和检修，发电时风电场有$\frac{2}{5}$的风车处于关闭状态．又因发电机自身的损耗，发电机输出效率为η，请写出当风速为v时，此风电场的总输出功率的表达式（用题中所给的符号）？
    （3）发电机原理可以简化为以下两种模型：
    模型一：如图2所示，两磁极固定，让N匝矩形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中绕线圈的中轴线匀速转动，转动的角速度为ω，线圈的面积为S，求当线圈处于图示位置（线圈平面与磁场平行）时，线圈上产生的感应电动势E为多大？
    模型二：仍如图2所示，线圈固定，让两磁极绕线圈中轴线逆时针转动，设转动过程中垂直于线圈平面的磁感强度分量B┴随时间变化可以简化为如图3所示，请定性画出感应电动势随时间的变化图．

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    10．两滴水银相接触，立即合并到一起以及熔化的蜡从蜡烛上流下来，冷却后呈球形，均是由液体表面张力造成的．√．（判断对错）

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    7．关于竖直上抛运动，下列哪些说法是正确的？（设抛出点和落地点在同一位置）（　　）
    A．上升的时间等于下落的时间B．全过程的位移为零
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    B．正电荷只在电场力作用下，一定从高电势向低电势运动
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    D．在单个点电荷形成的电场中没有场强相等的两点，但有电势相等的两点

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    A．f不变，N不变B．f增大，N不变C．f增大，N减小D．f不变，N减小

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