(2013•广东模拟)如图,空间有一水平向右的匀强电场.一质量为m,电量为+q的滑块随同质量为M,倾角为α的绝缘斜面体在
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解题思路:(1)对滑块受力分析,滑块与斜面间刚好没有相对滑动趋势,说明无摩擦力,利用竖直方向平衡列式求解;

(2)斜面体受力分析,利用牛顿第二定律列式求解;

(3)整体受力分析,利用牛顿第二定律列式求解;

(4)电场力对系统做正功,系统电势能减小,根据功公式W=FS和功能关系可计算减小的电势能.

设系统加速度为a,斜面与滑块的相互作用力为N和N′.两物体受力如图所示

(1)滑块与斜面体间没有摩擦力,由牛顿第二定律,

对滑块,竖直方向:Ncosα=mg ①

由牛顿第三定律得N′=N ②

联立①②得N′=

mg

cosα ③

(2)对斜面体,水平方向:N′sinα=Ma ④

联立③④解得a=

mgtanα

M⑤

(3)对整体:qE=(m+M)a⑥

联立⑤⑥得E=

(M+m)mg

Mqtanα⑦

(4)斜面体发生位移s的过程中,电场力对滑块做正功 W=qEs⑧

联立⑦⑧解得W=

(M+m)mgs

Mtanα⑨

根据功能关系得:系统电势能减少−△EP=W=

(M+m)mgs

Mtanα⑩

答:(1)滑块对斜面体的压力为[mg/cosα]

(2)系统的加速度大小为[mgtanα/M]

(3)匀强电场的场强为

(M+m)mg

Mqtanα

(4)斜面体发生一段位移s的过程中,滑块与电场这个系统的电势能减小

(M+m)mgs

Mtanα.

点评:

本题考点: 牛顿第二定律;牛顿第三定律;库仑定律;电势能.

考点点评: 本题考察牛顿第二定律及电场力做功和电势能之间的关系,另外一定要注意对于连接体问题一般采用整体隔离法.

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