Question

18．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，帶正電荷Q，開始時讓它靜止在傾角α=60°的固定光滑絕緣斜面頂端，整個裝置放在水平方向、大小為E=$\frac{\sqrt{3}mg}{Q}$的勻強電場中（設(shè)斜面頂端處電勢為零），斜面高為H．釋放后，物塊落地時的電勢能為E_p，物塊落地時的速度大小為v，則（　�。�

• A． E_p=-3mgH
• B． E_p=-$\frac{{\sqrt{3}}}{3}$mgH
• C． v=2$\sqrt{2gH}$
• D． v=2gH

Answer 1

分析 由電場力做功等于電勢能的變化可得物塊落地時的電勢能，運用動能定理解決這個問題

解答 解：物塊在電場中受到的電場力F=qE=$\sqrt{3}$mg，由于電場力大于重力，釋放后，物塊會離開斜面，沿著重力與電場力的合力方向做初速度為零的勻加速直線運動，物塊受力如圖：
物塊落地時的水平方向上的位移為x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}•\sqrt{3}g{t}^{2}$=$\sqrt{3}$H，
所以物塊落地時的電勢能E_P=qEx=-3mgH，故AB錯誤；
CD、對物塊下落過程中，應(yīng)用動能定理，解得：mgH-E_P=$\frac{1}{2}$mv²；
解得：落地時的速度大小v=2$\sqrt{2gH}$，故C正確，D錯誤；
故選：AC．

點評 了解研究對象的運動過程是解決問題的前提，根據(jù)題目已知條件和求解的物理量選擇物理規(guī)律解決問題．
物體的運動是由所受到的力和初狀態(tài)決定的．這個題目容易認為物塊沿著斜面下滑．