Question

【題目】如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場，其中某區域的電場線與軸平行，在軸上的電勢與坐標的關系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點的切線。現有一質量為，電荷量為的滑塊（可視作質點），從處由靜止釋放，其與水平面的動摩擦因數為。取重力加速度。則下列說法正確的是（ ）

A. 滑塊運動的加速度先逐漸成小后逐漸增大

B. 處滑塊運動的動能最大約為

C. 滑塊運動過程中電勢能先減小后增大

D. 滑塊整個運動過程中克服摩擦力做功

Answer 1

【答案】AB

【解析】

電勢與位移x圖線切線的斜率表示電場強度，則x=0.15m處的場強：，此時的電場力為：，滑動摩擦力大小為：，在x=0.15m前，電場力大于摩擦力，做加速運動，加速度逐漸減小，x=0.15m后電場力小于摩擦力，做減速運動，加速度逐漸增大，故A正確；在x=0.15m時，電場力等于摩擦力，速度最大，動能最大，根據動能定理得：，解得：，故B正確；由圖可知，電勢降低，故正電荷的電勢能減少，則電場力一直做正功，故C錯誤；由數據圖象可得，電勢與x成反比關系，即，當x=0.45m時，電勢，代入上述公式，得到，故沿x軸的電勢與x的函數關系表達式，滑塊運動的全部過程中，只有電場力和摩擦力做功，當速度為零時，滑塊將停止運動，設滑塊停止的位置為，根據動能定理得：，即，可解得，則滑塊克服摩擦力做功為，故D錯誤；故選AB。