题目内容

如图所示,在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q,从M点无初速释放一带有恒定负电荷的小物块,小物块在Q的电场中运动到N点静止.则从M点运动到N点的过程中,下列说法中正确的是( )

A.小物块所受电场力逐渐减小,加速度也逐渐减小
B.电场力对小物块作正功,电势能逐渐减小
C.关于M点和N点的电势、电场强度的关系有φM<φN,EM>EN
D.小物块运动过程中动能最大时,电势能也最大.
【答案】分析:根据库仑定律分析小物块受到的电场力变化情况,由牛顿第二定律即可判断加速度的变化情况.电场力做正功,物块的电势能减小.电场线从无穷远出到点电荷Q终止,根据电场线的方向判断电势的高低,由E=k判断电场强度的大小.
解答:解:
A、从M点运动到N点的过程中,物块与点电荷Q的距离增大,带电量均不变,根据库仑定律分析可知,小物块所受电场力逐渐减小,而滑动摩擦力不变,开始加速运动阶段,合力减小,加速度减小,后来减速运动阶段,合力反向增大,加速度增大.故A错误.
B、点电荷对物块的电场力方向向左,对物块做正功,物块的电势能减小.故B正确.
C、由题分析可知,物块与点电荷Q是同种电荷,物块带负电,电场线从无穷远出到点电荷Q终止,根据顺着电场线电势降低可知,M点的电势低于N点的电势,有φM<φN,由公式E=k可知,EM>EN.故C正确.
D、小物块运动过程中动能最大时,电场力与摩擦力大小相等,其位置在MN之间,而物块的电势能一直减小,则在M点时其电势能最大.故D错误.
故选BC
点评:本题要掌握库仑定律,分别从力和能的角度分析物块的物理量的变化情况,是研究物体运动情况常用的两个角度.
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