Question

12．如圖所示，絕緣斜面各處的粗糙程度相同，帶正電的滑塊在絕緣斜面的AB段勻速下滑，然后進(jìn)入BC段，要使滑塊在BC段加速下滑，下述方法可行的是（　�。�

• A． 在BC段加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)
• B． 在BC段加垂直斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)
• C． 在BC段加平行斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)
• D． 在BC段加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)

Answer 1

分析 沒有場(chǎng)時(shí)，滑塊沿絕緣斜面勻速下滑，受力平衡，根據(jù)平衡條件得到滑動(dòng)摩擦力與重力沿斜面向下的分力平衡．要使滑塊在BC段加速下滑，加上場(chǎng)之后，沿斜面向下的分力大于摩擦力．

解答 解：設(shè)斜面的傾角為θ．滑塊沒有進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，根據(jù)平衡條件得：
mgsinθ=f
N=mgcosθ
又f=μN(yùn)
得到：mgsinθ=μmgcosθ，
即有：sinθ=μcosθ
A、在BC段加豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，設(shè)滑塊受到的電場(chǎng)力大小為F．根據(jù)正交分解得到滑塊沿斜面向下的力為（mg-F）sinθ，沿斜面向上的力為μ（mg-F）cosθ，
由于sinθ=μcosθ，所以（mg-F）sinθ=μ（mg-F）cosθ，即受力仍平衡，所以滑塊繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．
B、在BC段加垂直斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，設(shè)滑塊受到的電場(chǎng)力大小為F．根據(jù)正交分解得到滑塊沿斜面向下的力為mgsinθ，沿斜面向上的力為μ（mg+F）cosθ，
由于sinθ=μcosθ，所以mgsinθ＜μ（mg+F）cosθ，所以滑塊做減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤
C、在BC段加平行斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，有左手定則知，洛倫茲力為零，故滑塊繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤
D、在BC段加平行斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，有左手定則知，洛倫茲力垂直紙面向外，設(shè)滑塊受到的電場(chǎng)力大小為F．根據(jù)正交分解得到滑塊沿斜面向下的力為mgsinθ，沿斜面向上的力為μ（mg-F）cosθ，
由于sinθ=μcosθ，所以mgsinθ＞μ（mg-F）cosθ，所以滑塊做加速運(yùn)動(dòng)，故D正確
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題增加電場(chǎng)力，相當(dāng)于增加物體的重力，對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)情況沒有影響．要有分析物體的受力情況，來判斷其運(yùn)動(dòng)情況的能力．