Question

11．如圖所示，在水平面上建立x軸．在x上有O、A、B、C四點(diǎn)．若在O點(diǎn)放置點(diǎn)電荷．將一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)由靜止釋放，小物塊將沿x軸向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊達(dá)到B點(diǎn)時(shí)上的速度最大，并且小物塊最遠(yuǎn)能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)．O為坐標(biāo)原點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)已知，重力加速度已知，小物塊質(zhì)量m已知，小物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)已知且不變．下列物理量能求出的有哪些（　�。�

• A． B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
• B． AC間的電勢(shì)差
• C． 小球在A點(diǎn)的加速度
• D． 帶電小球從A運(yùn)動(dòng)到C過(guò)程電勢(shì)能的變化量

Answer 1

分析 從A到C根據(jù)動(dòng)能動(dòng)能定理列式求出電場(chǎng)力功從而求出帶電小球從A運(yùn)動(dòng)C電勢(shì)能的變化量，B點(diǎn)速度最大，則加速度為零，電場(chǎng)力與摩擦力平衡，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式求出A點(diǎn)的電場(chǎng)力從而求出A點(diǎn)的加速度，由于不知道小物塊的電荷量，所以不能求出AC的電勢(shì)差，不知道場(chǎng)源電荷的電量所以不能得出B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)．

解答 解：A、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度$E=k\frac{Q}{{r}_{\;}^{2}}$，但不知道Q的電量，所以不能求出B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故A錯(cuò)誤；
C、B點(diǎn)速度最大，則加速度為零，此時(shí)電場(chǎng)力與摩擦力相等，則有：$μmg=k\frac{Qq}{{r}_{B}^{2}}$，則可以求出A點(diǎn)的電場(chǎng)力$F=k\frac{Qq}{{r}_{A}^{2}}$，小物塊在A點(diǎn)受到摩擦力和電場(chǎng)力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，故C正確；
D、從A到C的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理列式可以求出電場(chǎng)力做功等于克服摩擦力做的功，再根據(jù)電勢(shì)能的變化量與電場(chǎng)力做功的關(guān)系求出帶電小球從從A到C過(guò)程電勢(shì)能的變化量，故D正確；
B、電場(chǎng)力做功W=Uq，由于不知道帶電小物塊的電量，所以不能求出AC間的電勢(shì)差，故B錯(cuò)誤；
故選：CD

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理以及電場(chǎng)力做功與 電勢(shì)能變化之間的關(guān)系，知道點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式結(jié)合力學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題，難度適中．