题目内容
6.如图,带电荷量为+q、质量为m的滑块,沿固定的绝缘斜面匀速下滑.现加上一竖直向上的匀强电场,电场强度为E,且qE<mg.物体沿斜面下滑的过程中,以下说法正确的是( )A. | 滑块将沿斜面减速下滑 | |
B. | 滑块将沿斜面加速下滑 | |
C. | 加电场前,系统机械能守恒 | |
D. | 加电场后,重力势能的减少量大于电势能的增加量 |
分析 质量为m的滑块,沿固定绝缘斜面匀速下滑,没有电场时,应有重力沿下面向下的分量与摩擦力平衡;当加一竖直向上的匀强电场,电场强度为E,且qE<mg,相当于减小了物体的重力,或相当于用质量小的物体更换质量大的物体,物体将仍保持匀速下滑.
根据能量守恒定律判断重力势能和电势能之和的变化.
解答 解:A、质量为m的滑块,沿固定绝缘斜面匀速下滑,设斜面倾角为θ,摩擦因数为μ,故mgsinθ=μmgcosθ,当加一竖直向上的匀强电场,电场强度为E,且qE<mg,此时物体合力应为F=(mg-Eq)sinθ-μ(mg-Eq)cosθ,故F=0,物体仍保持匀速下滑,故AB错误.
C、加电场前,滑块要克服摩擦力做功,机械能减少,机械能不守恒,故C错误;
D、由于qE<mg,则qEh<mgh,即克服电场力做功小于重力做功,重力势能的减少量大于电势能的增加量,故D正确
故选:D
点评 本题可以采用等效重力场的方式求解,当加一竖直向上的匀强电场时,相当于减小了物体的重力,在摩擦因数不变的情况下,物体仍保持匀速下滑.注意这种等效观点的应用.
练习册系列答案
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B. | P、Q 在振动过程中,位移总相等 | |
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D. | Q 点回到平衡位置的时间大于 $\frac{3T}{8}$ | |
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