Question

如图甲所示，一个带正电的物体m，由静止开始从斜面上A点滑下，滑到水平面BC上的D点停下来，已知物体与斜面及水平面之间的动摩擦因数相同，不计物体经过B处时的机械能损失．现在ABC所在空间加上竖直向下的匀强电场，再次让物体m由A点静止开始下滑，结果物体在水平面上的D'点停下来，如图乙所示，则一下说法正确的是（ ）

A．D'点一定在D点左侧
B．D'点一定在D点右侧
C．D'点一定与D点重合
D．无法确定D'点在D点左侧还是右侧

Answer 1

【答案】分析：根据动能定理分别对不加电场和加电场两种情况进行研究：不加电场时，整个过程中重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理列出表达式；加电场时，重力和电场力做正功，摩擦力做负功，再由动能定理列出表达式，分析物体在水平上滑行的位移关系，判断D'点与D点的位置关系．
解答：解：设物体的质量为m，电量为q，电场强度大小为E，斜面的倾角为θ，动摩擦因数为μ．根据动能定理得
不加电场时：mgS_ABsinθ-μmgS_ABcosθ-μmgS_BD=0      ①
加电场时：（mg+qE）S_ABsinθ-μ（mg+qE）S_ABcosθ-μ（mg+qE）S_BD′=0   ②
将两式对比得到，S_BD=S_BD′，则D'点一定与D点重合．
故选C
点评：本题考查运用动能定理处理问题的能力，也可以应用等效的思维方法进行选择：加电场时相当于物体的重力增加，而物体在水平面滑行的距离与重力无关．