解题思路:电场方向改为竖直向上后,物块相对木板运动的位移变小,说明摩擦力变大,找出电场力的方向判断所带电荷的性质.
当电场方向向下时,由物块与木板组成的系统动量守恒和系统能量守恒列出等式.电场方向向上时,由物块与木板组成的系统动量守恒和系统能量守恒列出等式求解.
(1)电场方向改为竖直向上后,物块相对木板运动的位移变小,说明摩擦力变大,它们之间的压力变大了,物块所受的电场力向下,所以物块带负电.
(2)设匀强电场的场强大小为E,木板质量为M、长度为L,物块的初速度为v0,物块和木板共同速度为v.
当电场方向向下时:
由物块在竖直方向受力平衡得:N1+qE=mg
由物块与木板组成的系统动量守恒得:mv0=(M+m)v
由系统能量守恒得:μN1L=[1/2]mv02-[1/2](m+M)v2
当电场方向向上时:
由物块在竖直方向受力平衡得:qE+mg=N2
由物块与木板组成的系统动量守恒得:mv0=(M+m)v
由系统能量守恒得:μN2•[1/2]L=[1/2]mv02-[1/2](m+M)v2
解得:E=[mg/3q]
答:(1)带负电.
(2)匀强电场场强的大小是[mg/3q].
点评:
本题考点: 动量守恒定律;机械能守恒定律;能量守恒定律.
考点点评: 解决该题关键要对物体进行受力分析,能运用系统动量守恒和系统能量守恒求解问题.