Question

6．如图，带电荷量为+q、质量为m的滑块，沿固定的绝缘斜面匀速下滑．现加上一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE＜mg．物体沿斜面下滑的过程中，以下说法正确的是（　　）

• A． 滑块将沿斜面减速下滑
• B． 滑块将沿斜面加速下滑
• C． 加电场前，系统机械能守恒
• D． 加电场后，重力势能的减少量大于电势能的增加量

Answer 1

分析 质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，没有电场时，应有重力沿下面向下的分量与摩擦力平衡；当加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE＜mg，相当于减小了物体的重力，或相当于用质量小的物体更换质量大的物体，物体将仍保持匀速下滑．
根据能量守恒定律判断重力势能和电势能之和的变化．

解答 解：A、质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，设斜面倾角为θ，摩擦因数为μ，故mgsinθ=μmgcosθ，当加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE＜mg，此时物体合力应为F=（mg-Eq）sinθ-μ（mg-Eq）cosθ，故F=0，物体仍保持匀速下滑，故AB错误．
C、加电场前，滑块要克服摩擦力做功，机械能减少，机械能不守恒，故C错误；
D、由于qE＜mg，则qEh＜mgh，即克服电场力做功小于重力做功，重力势能的减少量大于电势能的增加量，故D正确
故选：D

点评 本题可以采用等效重力场的方式求解，当加一竖直向上的匀强电场时，相当于减小了物体的重力，在摩擦因数不变的情况下，物体仍保持匀速下滑．注意这种等效观点的应用．