Question

【題目】如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個(gè)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)φ與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點(diǎn)（0.15，3）的切線�，F(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg，電荷量為+2.0×10－8C的滑塊P（可視作質(zhì)點(diǎn)），從x=0.l0m處由靜止釋放，其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02。取重力加速度g=l0m/s2。則下列說法正確的是（　�。�

A. x=0.15m處的場(chǎng)強(qiáng)大小為2.0×l06N/C

B. 滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小

C. 滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.1m/s

D. 滑塊最終在0.3m處停下

Answer 1

【答案】AC

【解析】

AB、電勢(shì)φ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)EV/m＝2×106V/m，此時(shí)的電場(chǎng)力F＝qE＝2×10﹣8×2×106N＝0.04N，滑動(dòng)摩擦力大小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)力小于電場(chǎng)力，做減速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸增大。故A正確，B錯(cuò)誤；

C、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，，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C正確；

D、滑塊最終在處停下則滿足：，處的電勢(shì)，故從到過程中，電勢(shì)差，電場(chǎng)力做，摩擦力做功，則，故滑塊不能滑到處，故D錯(cuò)誤。