Question

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為θ的光滑絕緣斜面處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球,以初速度v₀由斜面底端的M點(diǎn)沿斜面上滑,到達(dá)斜面頂端N的速度仍為v₀,則(   )

A.電場(chǎng)強(qiáng)度等于

B.電場(chǎng)強(qiáng)度等于

C.M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差為

D.小球在N點(diǎn)的電勢(shì)能大于在M點(diǎn)的電勢(shì)能

Answer 1

【解析】選A。小球受到重力、電場(chǎng)力、支持力三個(gè)恒力作用,沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)，必有mgsinθ=Eqcosθ,解得：E=,A正確，B錯(cuò)誤；U_MN=E·Lcosθ=，C錯(cuò)誤；因電場(chǎng)力對(duì)小球做正功，小球的電勢(shì)能減少，故小球在N點(diǎn)的電勢(shì)能小于在M點(diǎn)的電勢(shì)能，D錯(cuò)誤。

【變式備選】如圖所示，在絕緣的斜面上方，存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向平行于斜面向上，斜面上的帶電金屬塊在平行于斜面的力F作用下沿斜面移動(dòng)。已知金屬塊在移動(dòng)的過程中，力F做功32 J，金屬塊克服電場(chǎng)力做功8 J，金屬塊克服摩擦力做功16 J，重力勢(shì)能增加18 J，則在此過程中金屬塊的(   )

A.動(dòng)能減少10 J

B.電勢(shì)能增加24 J

C.機(jī)械能減少24 J

D.內(nèi)能增加16 J

【解析】選A、D。由動(dòng)能定理可知ΔE_k=32 J-8 J-16 J-18 J=-10 J,A正確；克服電場(chǎng)力做功為8 J，則電勢(shì)能增加8 J,B錯(cuò)誤；機(jī)械能的改變量等于除重力以外的其他力所做的總功，故應(yīng)為ΔE=32 J-8 J-16 J=8 J,C錯(cuò)誤；物體內(nèi)能的增加量等于克服摩擦力所做的功，D正確。