如图所示,倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上,当质量为m、电量为q带正电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

◎ 题目

如图所示,倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上,当质量为m、电量为q带正电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(   )

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,滑块将加速下滑    
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,滑块仍加速下滑,但加速度变大

◎ 答案

C

◎ 解析

试题分析:

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,(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错误;
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-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+F/m);
故a<a′,即加速度变大,故D正确。
故选:CD

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,倾角为θ的绝缘斜面固定在水平面上,当质量为m、电量为q带正电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…”主要考查了你对  【带电粒子在电场中的加速】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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