精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量為m帶電荷+q的滑塊恰能從傾角為θ的絕緣斜面上勻速下滑.現(xiàn)在斜面所在平面內(nèi)加一勻強(qiáng)電場(chǎng)使滑塊恰能沿斜面勻速上滑,關(guān)于所加電場(chǎng)的說法正確的是( 。
分析:質(zhì)量為m帶電荷+q的滑塊恰能從傾角為θ的絕緣斜面上勻速下滑,知滑塊受到摩擦力與重力的分力相等,加一勻強(qiáng)電場(chǎng)使滑塊恰能沿斜面勻速上滑,知滑塊處于平衡狀態(tài),通過受力分析求出電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值.
解答:解:A、當(dāng)電場(chǎng)的方向豎直向上時(shí),要想做勻速直線運(yùn)動(dòng),必須有mg=qE,則E=
mg
q
.當(dāng)電場(chǎng)的方向與斜面平行時(shí),有qE=f+mgsinθ=2mgsinθ.所以E=
2mgsinθ
q
.而且電場(chǎng)的方向有無數(shù)種.故A、B錯(cuò)誤.
    C、物體受重力、支持力、摩擦力和電場(chǎng)力,支持力與摩擦力的合力方向一定,因?yàn)殚_始能勻速下滑,有mgsinθ=μmgcosθ,μ=tanθ,所以支持力與摩擦力的合力方向與垂直于斜面方向成θ角,(如下圖)重力大小方向一定,根據(jù)矢量三角形,當(dāng)電場(chǎng)力的方向與支持力與摩擦力合力方向垂直時(shí),電場(chǎng)力最小,根據(jù)幾何關(guān)系,求出重力的反向延長(zhǎng)線與支持力摩擦力合力方向的夾角為2θ,則電場(chǎng)力的最小值F=mgsin2θ.電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值為
mgsin2θ
q
.故C正確.
    D、從下圖可看出,電場(chǎng)力的最大值可達(dá)到無窮大.故D錯(cuò)誤.
故選C.
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點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵能正確的進(jìn)行受力分析,并能根據(jù)三角形法去求最小值.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量為m帶電量為-q 的微粒(重力不計(jì)),在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn)時(shí)速度為v,方向與電場(chǎng)線垂直,在B點(diǎn)時(shí)速度大小為2v,已知A、B兩點(diǎn)間距離為d,求:
①A、B兩點(diǎn)間電壓?
②電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向?

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如圖所示一質(zhì)量為m帶電量為+q的帶電液滴從水平放置的平行金屬板上方H高度處自由落下,從上板的缺口進(jìn)入兩板間電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,方向豎直向上.若Eq>mg,試求液滴落入電場(chǎng)中所能達(dá)到的最大位移h?

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(2009?德陽模擬)如圖所示,質(zhì)量為m帶電量為-q的小球穿在半徑為R的光滑圓環(huán)上,整個(gè)裝置處在豎直向下的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí),小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),在最高點(diǎn)小球?qū)Νh(huán)的作用力大小為mg/2.
求:(1)小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小
(2)若小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),突然將勻強(qiáng)電場(chǎng)方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi),求小球運(yùn)動(dòng)到環(huán)最低點(diǎn)時(shí)受到環(huán)的作用力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?奉賢區(qū)二模)如圖所示,質(zhì)量為m帶電量為+q的小滑塊以大小為v0的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入寬度為d的AB絕緣水平面.當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)至中點(diǎn)C時(shí),速度大小為vC=
3
2
v0
,從此刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個(gè)水平向左的強(qiáng)度不變的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)(區(qū)域外不存在電場(chǎng)).若小滑塊受到的電場(chǎng)力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,則滑塊離開AB區(qū)域時(shí)的速度
1
2
v0
1
2
v0
,要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間達(dá)到最長(zhǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)為
m
v
2
0
2qd
m
v
2
0
2qd
.(設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力)

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