Question

如下图所示，斜面体固定在水平面上，斜面粗糙，一带正电的绝缘物体自斜面上端由静止释放，物体由顶端滑到底端所用的时间为t，下列几种情况能使物体下滑时间t减小的是（设物体运动过程中始终没有离开斜面）

A.在物体运动所在空间加竖直向下的匀强电场

B.在物体运动所在空间加水平向右的匀强电场

C.在物体运动所在空间加垂直纸面向里的匀强磁场

D.在物体运动所在空间加垂直纸面向外的匀强磁场

Answer 1

AD   不加电场或磁场时，物体下滑加速度a₀=gsinθ-μgcosθ。加竖直向下的匀强电场时，物体下滑加速度a₁=(g+)sinθ-μ(g+)cosθ＞a₀,下滑时间t₁＜t，选项A正确。在运动物体所在空间加水平向右的匀强电场，物体下滑加速度a₂=gsinθ-μ(gcosθ+sinθ)- cosθ=gsinθ-μgcosθ-(μsinθ+cosθ)＜a₀,物体下滑时间t₂＞t₀,选项B错误。加垂直纸面向里的匀强磁场时，洛伦兹力垂直斜面向下，物体与斜面间的压力和摩擦力都增大，下滑加速度减小，所用时间增大，选项C错误。同理可以分析加垂直纸面向外的匀强磁场时，所用时间减少，选项D正确。