Question

如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，一個(gè)帶負(fù)電的物體沿水平方向的絕緣天花板平面做勻速直線運(yùn)動．從某時(shí)刻（設(shè)為t=0）起，電場強(qiáng)度從E₀均勻增大．若物體與天花板平面間的動摩擦因數(shù)為μ，電場線與水平方向的夾角為θ，物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且電場空間和天花板平面均足夠大，下列判斷正確的是（　　）

• A、在t=0之前，物體可能向左勻速直線運(yùn)動，也可能向右勻速直線運(yùn)動
• B、在t=0之后，物體做減速運(yùn)動，最后要掉下來
• C、在t=0之后，物體做減速運(yùn)動，且加速度越來越大，直到停止
• D、在t=0之后，物體做加速運(yùn)動，加速度越來越大

Answer 1

分析：在t=0之前，對物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)勻速直線運(yùn)動，受力平衡分析即可；在t=0之后，電場強(qiáng)度從E₀均勻增大，物體所受電場力逐漸增大，受力分析，根據(jù)牛頓第二定律表示出加速度，進(jìn)而可以分析運(yùn)動情況．

解答：解：A、在t=0之前，物體受到重力（豎直向下）、支持力（豎直向上）、電場力（與E的方向相反，斜向左上方）、摩擦力，根據(jù)物體做勻速運(yùn)動，受力平衡，所以摩擦力方向只能水平向右，故物體只能水平向左運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；
B、在t=0之后，電場強(qiáng)度從E₀均勻增大，豎直方向Eqsinθ＞mg，所以永遠(yuǎn)不會掉下，故B錯(cuò)誤；
C、在t=0之后，電場強(qiáng)度從E₀均勻增大，水平方向有：F_合=Eqcosθ-μ（Eqsinθ-mg），當(dāng)E=E₀時(shí)，F(xiàn)_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越來越大，所以上式越來越小，就是負(fù)得越來越大，所以加速度向右且不斷增大直到物體停止運(yùn)動，故C正確，D錯(cuò)誤．

點(diǎn)評：解題的關(guān)鍵是能正確對物體進(jìn)行受力分析，并能利用數(shù)學(xué)知識分析合外力的變化情況，難度適中．