Question

如圖所示，足夠大的絕緣水平面上有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的小物塊（視為質(zhì)點），從A點以初速度v₀水平向右運動，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ．在距離A點L處有一寬度為L的勻強電場區(qū)，電場強度方向水平向右，已知重力加速度為g，場強大小為E=

2μmg

q

．則下列說法正確的是（　　）

• A、適當(dāng)選取初速度v₀，小物塊有可能靜止在電場區(qū)內(nèi)
• B、無論怎樣選擇初速度v₀，小物塊都不可能靜止在電場區(qū)內(nèi)
• C、要使小物塊穿過電場區(qū)域，初速度v₀的大小應(yīng)大于2

  2

  μgL
• D、若小物塊能穿過電場區(qū)域，小物塊在穿過電場區(qū)的過程中，機械能減少3μmgL

Answer 1

分析：物塊進(jìn)入電場后，水平方向受到向左的電場力和摩擦力，比較這兩者的大小即可判斷小物塊有是否可能最終靜止在電場區(qū)內(nèi)；要使小物塊穿過電場區(qū)，則穿出時速度大于零，根據(jù)動能定理即可求解；根據(jù)除重力以外其它力做功判斷機械能的減小量．

解答：解：A、物塊進(jìn)入電場后，水平方向受到向左的電場力和摩擦力，F(xiàn)_電=Eq═2μmg＞μmg，即在電場區(qū)內(nèi)，小物塊不可能受了平衡，所以小物塊都不可能最終靜止在電場區(qū)內(nèi)，故A錯誤，B正確；
C、要使小物塊穿過電場區(qū)，則穿出時速度大于零，若運動到電場的右邊界的速度恰好為零，運用動能定理得：-μmg?2L-qE?L=0-

1

2

mv02，
解得v0=2

2μgL

．故C錯誤．
D、小物塊在穿過電場區(qū)的過程中，電場力做功W=-F_電L=-2μmgL，摩擦力做功為-μmgL，除重力以外其它力做功為-3μmgL，則機械能減小3mgL．故D正確．
故選：BD．

點評：本題主要考查了動能定理、恒力做功公式在電場中的應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確對物體進(jìn)行受力分析，難度適中．