Question

7．如圖，帶電荷量為+q、質量為m的滑塊，沿固定的絕緣斜面勻速下滑．現加上一豎直向上的勻強電場，電場強度為E，且qE＜mg．物體沿斜面下滑的過程中，以下說法正確的是（　　）

• A． 滑塊將沿斜面減速下滑
• B． 滑塊仍沿斜面勻速下滑
• C． 加電場前，系統機械能守恒
• D． 加電場后，重力勢能的減少量大于電勢能的增加量

Answer 1

分析 質量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面勻速下滑，沒有電場時，應有重力沿下面向下的分量與摩擦力平衡；當加一豎直向上的勻強電場，電場強度為E，且qE＜mg，相當于減小了物體的重力，或相當于用質量小的物體更換質量大的物體，物體將仍保持勻速下滑．

解答 解：A、量為m的滑塊，沿固定絕緣斜面勻速下滑，設斜面傾角為θ，摩擦因數為μ，故mgsinθ=μmgcosθ，當加一豎直向上的勻強電場，且qE＜mg，此時物體合力應為F=（mg-Eq）sinθ-μ（mg-Eq）cosθ，故F=0，物體仍保持勻速下滑，故A錯誤，B正確．
C、加電場前，滑塊要克服摩擦力做功，機械能減少，機械能不守恒，故C錯誤；
D、由于qE＜mg，則qEh＜mgh，即克服電場力做功小于重力做功，重力勢能的減少量大于電勢能的增加量，故D正確；
故選：BD．

點評 當加一豎直向上的勻強電場時，相當于減小了物體的重力，在摩擦因數不變的情況下，物體仍保持勻速下滑．注意這種等效觀點的應用．