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如圖所示,質量為m的帶電滑塊,沿絕緣斜面勻加速下滑,當滑至豎直向下的勻強電場區(qū)域時,滑塊的運動狀態(tài)可能( 。
分析:帶電滑塊進入電場前,沿絕緣斜面勻加速下滑,根據受力分析,結合牛頓第二定律,列出方程.當進入電場后受到電場力作用,因電荷電性不知,則電場力的方向不知,從而根據牛頓第二定律,即可確定運動的性質及加速度的大。
解答:解:(1)在沒有進入電場之前,滑塊沿絕緣斜面勻加速下滑,假設存在滑動摩擦力,
對物體進行受力分析,有mgsinα-μmgcosα=ma
當進入電場中,設物體沿斜面向下的加速度為a′,以下分兩種情況討論:
①當電場力與重力行同向時,則有:
(mg+F)sinα-μ(mg+F)cosα=ma′
解之得,a′>a,即物體仍然向下做加速運動,加速度比原來大.
②當電場力與重力反向時,則有:
(mg-F)sinα-μ(mg-F)cosα=ma′
解之得,a′<a此時滑塊仍然向下加速下滑,加速度比原來。
故B正確,ACD錯誤.
(2)在沒有進入電場之前,滑塊沿絕緣斜面勻加速下滑,若不存在滑動摩擦力,則:ma=mgsinθ
③當電場力與重力行同向時,則有:ma′=(mg+F)sinθ>mgsinθ,即物體仍然向下做加速運動,加速度比原來大;
④當電場力與重力反向時,則有:ma′=(mg-F)sinθ<mgsinθ,此時滑塊仍然向下加速下滑,加速度比原來。
所以,不論斜面是否有摩擦力,都是有兩種可能:物體仍然向下做加速運動,加速度比原來大,或滑塊仍然向下加速下滑,加速度比原來。x項B正確.
故選:B.
點評:考查對物體的受力分析,掌握牛頓第二定律的應用,注意電場力的方向不確定,同時解題的關鍵是重力方向的力變化,而質量沒變,因此加速度一定變化.
練習冊系列答案
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