Question

【題目】如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一平行于水平面的電場(chǎng)，其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行，在x軸上的電勢(shì)q與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線過（0.1，4.5）和（0.15，3）兩點(diǎn)，圖中虛線為該曲線過點(diǎn)（0.15，3）的切線，現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg、電荷量為+2.0×10﹣8C的滑塊P（可視為質(zhì)點(diǎn)），從x＝0.10m處由靜止釋放，其與水平面的動(dòng)摩蓀因數(shù)為0.02，取重力加速度g＝10m/s。則下列說法中正確的是（ ）

A. 滑塊P運(yùn)動(dòng)過程中的電勢(shì)能先減小后增大

B. 滑塊P運(yùn)動(dòng)過程中的加速度先減小后增大

C. x＝0.15m處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2.0×106N/C

D. 滑塊P運(yùn)動(dòng)的最大速度為0.1m/s

Answer 1

【答案】BCD

【解析】

電勢(shì)與位移x圖線的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度可知，電場(chǎng)方向未變，滑塊運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力始終做正功，電勢(shì)能逐漸減小，故A錯(cuò)誤；電勢(shì)與位移x圖線的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度，則x＝0.15m處的場(chǎng)強(qiáng)為： ，此時(shí)的電場(chǎng)力為：F＝qE＝2×10﹣8×2×106N＝0.04N；滑動(dòng)摩擦力大小為：f＝μmg＝0.02×2N＝0.04N，在x＝0.15m前，電場(chǎng)力大于摩擦力，做加速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，x＝0.15m后電場(chǎng)力小于摩擦力，做減速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸增大。故BC正確。在x＝0.15m時(shí)，電場(chǎng)力等于摩擦力，速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理得，qU﹣fx＝mv2，因?yàn)?/span>0.10m和0.15m處的電勢(shì)差大約為1.5×105V，代入求解，最大速度大約為0.1m/s。故D正確。