某同学想测量放在绝缘水平面上质量为m带电量为q的物体与水平面间的动摩擦因数, 且有一大型平行板电容器能产生最大的电场强度为E0(qE0<μmg)。已知对m加上电场后刚能使物体动起来,问
25.物体与水平面间的动摩擦因数μ=________(用E0、m、q、g表示);
26.如何加电场,方向为______________。
(1)
解析:从题中给出的题意可知qE0<μmg,因此电场方向不可能沿水平方向,而是与水平方向呈一定夹角α;随着α夹角从0到90度范围内变化,要使物体达到平衡,这个力会有一个最小值;题中“刚能使物体动起来”说明就是使物体保持平衡的最小值;
受力分析如图所示:
设当角度为α时,F力最小等于qE0,
根据受力平衡有:
联立可得: ()
当时,有最小值:,
解得:
由于与
1、考查电场力作用下物体的受力分析;
2、考查力的动态平衡;
3、考查临界值、最值的分析方法及计算方法;
1、首先分析理解题中“刚好”二字的含义,找出隐含条件;
2、根据受力平衡列出平衡方程式,得出电场力qE的表达式;
3、根据表达式分析最值条件,及最值。
1、对体题中“刚好”两字的含义理解不到位;
2、对最值的分析不到位。
(2)用大型平行板电容器给m斜向上加上电场即可,
与水平方向夹角为
(4分,只要描述出加上倾斜电场即可给2分)
解析:从题中给出的题意可知qE0<μmg,因此电场方向不可能沿水平方向,而是与水平方向呈一定夹角α;随着α夹角从0到90度范围内变化,要使物体达到平衡,这个力会有一个最小值;题中“刚能使物体动起来”说明就是使物体保持平衡的最小值;
受力分析如图所示:
设当角度为α时,F力最小等于qE0,
根据受力平衡有:
联立可得: ()
当时,有最小值:,
解得:
由于与互余,有<
1、考查电场力作用下物体的受力分析;
2、考查力的动态平衡;
3、考查临界值、最值的分析方法及计算方法;
1、首先分析理解题中“刚好”二字的含义,找出隐含条件;
2、根据受力平衡列出平衡方程式,得出电场力qE的表达式;
3、根据表达式分析最值条件,及最值。
1、对体题中“刚好”两字的含义理解不到位;
2、对最值的分析不到位。