Question

7．如圖所示，斜面體置于水平地面，傾角為θ，上表面光滑且絕緣．在斜面體底端固定一點電荷量為Q的電荷A．從斜面頂端無初速釋放一電荷量為q的物塊B，B沿斜面下滑距離x到達(dá)P點時速度恰為零．小物塊可視為質(zhì)點、電荷量保持不變，斜面體始終靜止，則（　　）

• A． 小物塊下滑過程中加速度一直減小
• B． 小物塊下滑過程中水平地面對斜面體沒有摩擦力
• C． 斜面頂端釋放點與P點間的電勢差為$\frac{mgxsinθ}{q}$
• D． 點電荷A在P點產(chǎn)生的場強大于$\frac{mgsinθ}{q}$

Answer 1

分析 根據(jù)B的運動情況進行分析加速度大��；根據(jù)牛頓第二定律分析地面對斜面體的摩擦力；根據(jù)動能定理分析斜面頂端釋放點與P點間的電勢差；根據(jù)P點的受力情況確定點電荷A在P點產(chǎn)生的場強．

解答 解：A、物塊B由靜止釋放沿斜面下滑距離x到達(dá)P點時速度恰為零，所以B先加速下滑再減速下滑，下滑過程中電場力逐漸增大，所以小物塊下滑過程中加速度先減小再反向增大，故A錯誤；
B、小物塊加速下滑過程中，加速度沿斜面向下，B在水平方向的加速度向左，則斜面對B的作用力方向向左，B對斜面作用力方向向右，則斜面受到地面的摩擦力向左；小物塊減速下滑過程中，加速度沿斜面向上，B在水平方向的加速度向右，則斜面對B的作用力方向向右，B對斜面作用力方向向左，則斜面受到地面的摩擦力向右，故B錯誤；
C、根據(jù)動能定理可得qU=mgxsinθ，則斜面頂端釋放點與P點間的電勢差為$\frac{mgxsinθ}{q}$，故C正確；
D、B在P點的加速度方向一定沿斜面向上，所以有qE_P＞mgsinθ，所以點電荷A在P點產(chǎn)生的場強大于$\frac{mgsinθ}{q}$，D正確．
故選：CD．

點評 有關(guān)帶電粒子在勻強電場中的運動，在解決問題時，主要可以從兩條線索展開：其一，力和運動的關(guān)系．根據(jù)帶電粒子受力情況，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運動學(xué)公式確定帶電粒子的速度和位移等，這條線索通常適用于在恒力作用下做勻變速運動的情況．其二，功和能的關(guān)系．根據(jù)電場力對帶電粒子做功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動能定理研究全過程中能的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度變化、位移等．