题目内容

绝缘水平面上固定一正点电荷Q,另一质量为m、电荷量为-q的滑块(可看作点电荷)从a点以初速度v沿水平面向Q运动,到达b点时速度为零.已知a、b间距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.以下判断正确的是( )
A.滑块在运动过程中所受Q的库化力有可能大于滑动摩擦力
B.滑块在运动过程的中间时刻,瞬时速度的大小小于
C.此过程中产生的内能为
D.Q产生的电场中,a、b两点间的电势差为
【答案】分析:根据滑块的运动情况可知滑块受力情况,则可知库仑力与滑动摩擦力的大小关系;
由滑块的受力情况可确定加速度的变化情况,即可判断中间时刻的速度;
由动能定理可确定过程中产生的内能与动能变化关系;
由动能定理可求得两点间的电势差.
解答:解:A、由题意可知,滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力,摩擦力与运动方向相反,而库仑力与运动方相同,因滑块在b点静止,故一定有段时间,库仑力小于滑动摩擦力,当在滑动过程中,随着间距减小,库仑力增大,但仍小于滑动摩擦力,到达b点时速度减为零.故A错误;
B、水平方向受大小不变的摩擦力及变大的库仑力,当在滑动过程中,随着间距减小,库仑力增大,但仍小于滑动摩擦力,所以导致加速度慢慢减小,加速度是变化的,故中间时刻的速度小于 故B正确;
C、由动能定理可得:Uq-μmgs=0-mv2
产生的内能Q=μmgs=Uq+mv2
因此在此过程中产生的内能大于动能的减少.故C错误;
D、由动能定理可得:Uq-μmgs=0-mv2,解得两点间的电势差U=,故D正确;
故选:BD
点评:解答本题应注意库仑力随离Q的距离的增大而减小,而滑块的运动可告诉我们最后一定有滑动摩擦力大于库仑力;
同时还要明确一定:电场力做功取决于始末位置间的电势差,和路径无关.
练习册系列答案
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