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)加一勻強電場使滑塊恰能沿斜面勻速上滑,關(guān)于所加電場的說法正確的是(  )
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,加一勻強電場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強度的最小值.
解答:解:A、當(dāng)電場的方向豎直向上時,要想做勻速直線運動,必須有mg=qE,則E=
mg
q
.當(dāng)電場的方向與斜面平行時,有qE=f+mgsinθ=2mgsinθ.所以E=
2mgsinθ
q
.而且電場的方向有無數(shù)種.故A、B錯誤.
    C、物體受重力、支持力、摩擦力和電場力,支持力與摩擦力的合力方向一定,因為開始能勻速下滑,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)電場力的方向與支持力與摩擦力合力方向垂直時,電場力最小,根據(jù)幾何關(guān)系,求出重力的反向延長線與支持力摩擦力合力方向的夾角為2θ,則電場力的最小值F=mgsin2θ.電場強度的最小值為
mgsin2θ
q
.故C正確.
    D、從下圖可看出,電場力的最大值可達到無窮大.故D錯誤.
故選C.
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點評:解決本題的關(guān)鍵能正確的進行受力分析,并能根據(jù)三角形法去求最小值.
練習(xí)冊系列答案
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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),在勻強電場中的A點時速度為v,方向與電場線垂直,在B點時速度大小為2v,已知A、B兩點間距離為d,求:
①A、B兩點間電壓?
②電場強度大小和方向?

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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,從上板的缺口進入兩板間電場,電場強度為E,方向豎直向上.若Eq>mg,試求液滴落入電場中所能達到的最大位移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,整個裝置處在豎直向下的場強為E的勻強電場中時,小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運動,在最高點小球?qū)Νh(huán)的作用力大小為mg/2.
求:(1)小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運動的速度大小
(2)若小球運動到最高點時,突然將勻強電場方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi),求小球運動到環(huán)最低點時受到環(huán)的作用力大。

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(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點進入寬度為d的AB絕緣水平面.當(dāng)滑塊運動至中點C時,速度大小為vC=
3
2
v0
,從此刻起在AB區(qū)域內(nèi)加上一個水平向左的強度不變的有界勻強電場(區(qū)域外不存在電場).若小滑塊受到的電場力與滑動摩擦力大小相等,則滑塊離開AB區(qū)域時的速度
1
2
v0
1
2
v0
,要使小滑塊在AB區(qū)域內(nèi)運動的時間達到最長,電場強度應(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摩擦力)

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