Question

如图所示，在匀强电场中，一个带负电的物体沿水平方向的绝缘天花板平面做匀速直线运动．从某时刻（设为t=0）起，电场强度从E₀均匀增大．若物体与天花板平面间的动摩擦因数为μ，电场线与水平方向的夹角为θ，物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和天花板平面均足够大，下列判断正确的是（　　）

• A、在t=0之前，物体可能向左匀速直线运动，也可能向右匀速直线运动
• B、在t=0之后，物体做减速运动，最后要掉下来
• C、在t=0之后，物体做减速运动，且加速度越来越大，直到停止
• D、在t=0之后，物体做加速运动，加速度越来越大

Answer 1

分析：在t=0之前，对物体进行受力分析，根据匀速直线运动，受力平衡分析即可；在t=0之后，电场强度从E₀均匀增大，物体所受电场力逐渐增大，受力分析，根据牛顿第二定律表示出加速度，进而可以分析运动情况．

解答：解：A、在t=0之前，物体受到重力（竖直向下）、支持力（竖直向上）、电场力（与E的方向相反，斜向左上方）、摩擦力，根据物体做匀速运动，受力平衡，所以摩擦力方向只能水平向右，故物体只能水平向左运动，故A错误；
B、在t=0之后，电场强度从E₀均匀增大，竖直方向Eqsinθ＞mg，所以永远不会掉下，故B错误；
C、在t=0之后，电场强度从E₀均匀增大，水平方向有：F_合=Eqcosθ-μ（Eqsinθ-mg），当E=E₀时，F_合=0，即E₀qcosθ=μ（E₀qsinθ-mg），
所以F_合=Eqcosθ-μ（Eqsinθ-mg）=

E(E0qcosθ-μ(E0qsinθ-mg))

E0

-

E-E0

E0μmg

=0-

E-E0

E0μmg

，而E越来越大，所以上式越来越小，就是负得越来越大，所以加速度向右且不断增大直到物体停止运动，故C正确，D错误．

点评：解题的关键是能正确对物体进行受力分析，并能利用数学知识分析合外力的变化情况，难度适中．