Question

13．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊（視為質(zhì)點），帶正電Q，開始時讓它靜止在傾角α=60度的固定光滑絕緣斜面頂端，整個裝置放在水平方向、大小為E=$\frac{\sqrt{3}mg}{Q}$的勻強電場中（設(shè)斜面頂端處電勢為零），斜面高為H．釋放后，物塊落地時的電勢能為?，物塊落地時的速度大小v，則（　　）

• A． E_p=-$\frac{\sqrt{3}}{3}$mgH
• B． ?=mgH
• C． v=2$\sqrt{gH}$
• D． v=2gH

Answer 1

分析 由電場力做功等于電勢能的變化可得物塊落地時的電勢能，運用動能定理解決這個問題．

解答 解：物塊的受力如圖：所以小球?qū)⒀睾狭Φ姆较蛐毕蛳伦鰟蚣铀僦本�運動，合力與水平方向的夾角為θ，tanθ=$\frac{qE}{mg}$=$\sqrt{3}$，得θ=60°
物體落地時沿水平方向的位移：x=Htan60°=$\sqrt{3}$H．
AB、由電場力做功等于電勢能的變化可得物塊落地時的電勢能為：E_P=-QEx=-Q$•\frac{\sqrt{3}mg}{Q}$•$\sqrt{3}$H=-3mgH，故A、B錯誤；
CD、運用動能定理研究從開始到落地過程，
  mgH+qEx=$\frac{1}{2}$mv²-0
所以可得：v=2$\sqrt{gH}$．故C正確，D錯誤；
故選：C．

點評 了解研究對象的運動過程是解決問題的前提，根據(jù)題目已知條件和求解的物理量選擇物理規(guī)律解決問題．物體的運動是由所受到的力和初狀態(tài)決定的．這個題目容易認為物塊沿著斜面下滑．