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力电综合-基本模型

把一个倾角为θ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、带电量为+q的物体以初速v0,从A端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动,求物体与斜面间的动摩擦因数.

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2009-01-30

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    解:如下图,对物体进行受力分析:物体受到垂直向下的重力mg、水平向右的电场力F、沿斜面向下的摩擦阻力f、垂直于斜面的支持力N。 因为物体恰好能沿斜面匀速运动,则受力平衡。
  把重力和电场力分解到平行于斜面方向和垂直于斜面方向。
    根据受力分析图可列式如下: 平行于斜面方向: f+mgsinθ=Fcosθ 垂直于斜面方向: N=mgcosθ+Fsinθ 假设物体与斜面间的滑动摩擦系数为μ,则:f=μN=μ(mgcosθ+Fsinθ) 而电场力:F=Eq 由以上3式解得: μ=(Fcosθ-mgsinθ)/(Fsinθ+mgcosθ)。

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