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
问题描述:
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
答
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
=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.E−E0
E0μmg