2. 公务员
  3. 如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0．15，3)的切线。现有一质量为0．20 kg、电荷量为+2．0×10-8C的滑块P(可视作质点

如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0．15，3)的切线。现有一质量为0．20 kg、电荷量为+2．0×10-8C的滑块P(可视作质点

admin2017-04-28  29
问题 如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0．15，3)的切线。现有一质量为0．20 kg、电荷量为+2．0×10-8C的滑块P(可视作质点)，从x=0．10 m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0．02。取重力加速度g=10 m／s2。则下列说法正确的是(    )。
选项 A、滑块运动的加速度减小
B、滑块运动的速度先减小后增大
C、x=0．15 m处的场强大小为2．0×106N／C
D、滑块运动的最大速度为0．1m／s
答案C,D
解析 由图可求得x=0．15 m处的场强=2．0×106N／C，此时电场力F=Eq=2．0×106N／C×2．0×10-8C=0．04 N，滑动摩擦力f=μmg=0．02×0．20 kg×10 N／kg=0．04 N。在x=0．15 m前，电场力大于摩擦力，滑块做加速运动，加速度逐渐减小，速度逐渐增大；在x=0．15 m后电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大，速度逐渐减小，选项AB错误，C正确。在x=0．15 m时，电场力等于摩擦力，速度最大，根据动能定理有：，由图可知0．10 m处和0．15 m处的电势差大约为1．5×105V，代入解得vmax=0．1 m／s，选项D正确。
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