Question

12．如图所示，绝缘斜面各处的粗糙程度相同，带正电的滑块在绝缘斜面的AB段匀速下滑，然后进入BC段，要使滑块在BC段加速下滑，下述方法可行的是（　　）

• A． 在BC段加竖直向上的匀强电场
• B． 在BC段加垂直斜面向下的匀强电场
• C． 在BC段加平行斜面向下的匀强磁场
• D． 在BC段加垂直纸面向外的匀强磁场

Answer 1

分析 没有场时，滑块沿绝缘斜面匀速下滑，受力平衡，根据平衡条件得到滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡．要使滑块在BC段加速下滑，加上场之后，沿斜面向下的分力大于摩擦力．

解答 解：设斜面的倾角为θ．滑块没有进入电场时，根据平衡条件得：
mgsinθ=f
N=mgcosθ
又f=μN
得到：mgsinθ=μmgcosθ，
即有：sinθ=μcosθ
A、在BC段加竖直向上的匀强电场时，设滑块受到的电场力大小为F．根据正交分解得到滑块沿斜面向下的力为（mg-F）sinθ，沿斜面向上的力为μ（mg-F）cosθ，
由于sinθ=μcosθ，所以（mg-F）sinθ=μ（mg-F）cosθ，即受力仍平衡，所以滑块继续做匀速运动，故A错误．
B、在BC段加垂直斜面向下的匀强电场时，设滑块受到的电场力大小为F．根据正交分解得到滑块沿斜面向下的力为mgsinθ，沿斜面向上的力为μ（mg+F）cosθ，
由于sinθ=μcosθ，所以mgsinθ＜μ（mg+F）cosθ，所以滑块做减速运动，故B错误
C、在BC段加平行斜面向下的匀强磁场时，有左手定则知，洛伦兹力为零，故滑块继续做匀速运动，故C错误
D、在BC段加平行斜面向下的匀强磁场时，有左手定则知，洛伦兹力垂直纸面向外，设滑块受到的电场力大小为F．根据正交分解得到滑块沿斜面向下的力为mgsinθ，沿斜面向上的力为μ（mg-F）cosθ，
由于sinθ=μcosθ，所以mgsinθ＞μ（mg-F）cosθ，所以滑块做加速运动，故D正确
故选：D

点评 本题增加电场力，相当于增加物体的重力，对物体的运动情况没有影响．要有分析物体的受力情况，来判断其运动情况的能力．