题目内容

13.如图示,倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上,当质量为m、带电荷量为+q的滑块沿斜面下滑时,在此空间突然加上竖直方向的匀强电场,已知滑块受到的电场力小于滑块的重力.则下列说法正确的是(  )
A.若滑块匀速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块将减速下滑
B.若滑块匀速下滑,加上竖直向下的电场后,滑块仍匀速下滑
C.若滑块匀减速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块仍减速下滑,但加速度变小
D.若滑块匀加速下滑,加上竖直向下的电场后,滑块仍以原加速度加速下滑

分析 若滑块匀速下滑,受力平衡,沿斜面方向列出力平衡方程.加上竖直方向的匀强电场后,竖直方向加上电场力,再分析物体受力能否平衡,判断物体能否匀速运动.

解答 解:A、若滑块匀速下滑时,则有mgsinθ=μmgcosθ.当加上竖直向上的电场后,在沿斜面方向,有(mg-F)sinθ=μ(mg-F)cosθ,受力仍保持平衡,则滑块仍匀速下滑.故A错误;
B、若滑块匀速下滑,有mgsinθ=μmgcosθ.加上竖直向下的电场后,在沿斜面方向,(mg+F)sinθ=μ(mg+F)cosθ,受力仍保持平衡,则滑块仍匀速下滑.故B正确;
C、若滑块匀减速下滑,根据牛顿第二定律,有:μmgcosθ-mgsinθ=ma,解得a=g(μcosθ-sinθ);
加上竖直向上的电场后,根据牛顿第二定律,有:μ(mg-F)cosθ-(mg-F)sinθ=ma′,解得a′=g(μcosθ-sinθ)(1-$\frac{F}{m}$);故a<a′,即加速度减小,故C正确;
D、若滑块匀加速下滑,根据牛顿第二定律,有:mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得a=g(sinθ-μcosθ);
加上竖直向下的电场后,根据牛顿第二定律,有:(F+mg)sinθ-μ(F+mg)cosθ=ma′,解得a′=g(sinθ-μcosθ)(1+$\frac{F}{m}$);故a<a′,即加速度变大,故D错误;
故选:BC.

点评 判断物体运动的状态,关键是分析受力情况,确定合力是否为零或合力与速度方向的关系.

练习册系列答案
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4.某同学想利用如图(a)所示的装置来验证由小车A与重物B组成的系统机械能守恒.
(1)现提供如下器材:
A.小车    B.重物    C.一端带滑轮的长木板  D.细绳    E.电火花计时器    F.纸带
G.毫米刻度尺    H.低压交流电源   I.220V交流电源   J.6V蓄电池    K.天平
实验中不需要的器材是HJ(填写选项前的字母).
(2)对重物B质量的选择要求是A(填写选项前的字母).
A.质量大一些       B.质量小一些
(3)主要实验步骤:
A.用天平分别测出小车及重物的质量为M、m
B.按图安装好装置:将带滑轮的平板水平放置,挂重物后,细绳须与木板平行
C.将小车拉至靠近打点计时器,接通电源,释放小车
D.取下纸带,并重复多次,得到几条打点纸带.选用点迹清晰的纸带进行数据处理实验中有一重大疏漏,请指出并改正:应平衡摩擦力.
(4)数据处理
将改正实验疏漏后得到的纸带,去掉前面比较密集的点,选择点迹清晰且便于测量的连续点0-6,测出各点间距离如图(b)所示,已知电火花计时器的打点周期为T,要验证在第l点与第5点时系统的机械能相等,则系统的动能增加量△Ek=$\frac{1}{8{T}^{2}}(M+m)(({d}_{6}-{d}_{4})^{2}-{d}_{2}^{2})$,重力势能的减小量△Ep=mg(d5-d1),如果在误差允许的范围内△Ek=△Ep,则系统的机械能守恒.

(5)如图(c)所示是课本上提供的实验方案,比较两种实验方案,你认为图c所对应的方案更合理(填“a”或“c”),理由是a图对应的实验方案中还受到细线与滑轮间阻力影响.

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