Question

如圖所示，在粗糙絕緣水平面上固定一點電荷Q，從M點無初速釋放一帶有恒定負電荷的小物塊，小物塊在Q的電場中運動到N點靜止。則從M點運動到N點的過程中，下列說法中正確的是         （   ）

A．小物塊所受電場力逐漸增大

B．小物塊具有的電勢能逐漸增大

C．Q電場中M點的電勢高于N點的電勢

D．小物塊電勢能變化量的大小等于克服摩擦力做的功

Answer 1

D

根據庫侖定律分析小物塊受到的電場力變化情況．電場力做功正功，電荷的電勢能減小．由題分析可知，物塊與點電荷Q是同種電荷，物塊帶負電，電場線從無窮遠出到點電荷Q終止，根據電場線的方向判斷電勢的高低．根據動能定理分析物塊電勢能變化量的大小與克服摩擦力做的功的關系．A、物塊與點電荷Q的距離增大，帶電量均不變，根據庫侖定律分析可知，小物塊所受電場力逐漸減小．故A錯誤．
B、由題分析可知，點電荷對物塊的電場力方向向左，對物塊做正功，物塊的電勢能減小．故B錯誤．
C、由題分析可知，物塊與點電荷Q是同種電荷，物塊帶負電，電場線從無窮遠出到點電荷Q終止，根據順著電場線電勢降低可知，M點的電勢低于N點的電勢．故C錯誤．
D、物塊的初速度為零，末速度也為零，動能的變化量為零，根據動能定理可知，電場力做功與克服摩擦力做功相等，而小物塊電勢能變化量的大小等于電場力做功，則小物塊電勢能變化量的大小等于克服摩擦力做的功．故D正確．
故選D
點評：本題分別從力和能的角度分析物塊的物理量的變化情況，是研究物體運動情況常用的兩個角度．