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，其中某一區域的電場線與x軸平行，在x軸上的電勢φ與坐標x的關系如圖中曲線所示，曲線過（0.1，4.5）和（0.15，3）兩點，圖中虛線為該曲線過點（0.15，3）的切線。現有一質量為0.20 kg、電荷量為＋2.0×10－8 C的滑塊P（可視為質點），從x＝0.10 m處由靜止釋放，其與水平面的動摩擦因數為0.02，取重力加速度g＝10 m/s2。則下列說法中正確的是（　�。�

A.滑塊P運動過程中的電勢能逐漸減小

B.滑塊P運動過程中的加速度逐漸增大

C.x＝0.15 m處的電場強度大小為2.0×106 N/C

D.滑塊P運動的最大速度為0.5 m/s

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．在φ-x圖像中，圖線的斜率表示電場強度，由圖可知，滑塊P運動過程中，電場方向不變，電場力始終做正功，則電勢能逐漸減小，故A正確；

BC．由A可知，圖線的斜率表示電場強度，處的場強為

則此時的電場力大小為

滑動摩擦力大小為

此時電場力與滑動摩擦力大小相等，由圖可知圖線斜率逐漸減小，故在之前，電場力大于摩擦力，滑塊做加速運動，加速度逐漸減小，在之后，電場力小于摩擦力，做減速運動，加速度逐漸增大，故B錯誤，C正確；

D．滑塊加速度為零時，速度最大，由BC選項可知，在時，電場力和摩擦力大小相等，加速度為零，此時滑塊的速度最大，根據動能定理得

由圖可知處和處的電勢差大約為，代入解得最大速度大約為，故D錯誤。

故選AC。