题目内容
【题目】如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为v2(v2<vl).若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则( )
A.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小
B.从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功
C.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小
D.小物体上升的最大高度为
【答案】C,D
【解析】解:A、由题分析可知,正点电荷对物体有吸引力,从N到M的过程中,物体与正点电荷间的距离先减小后增大,则电场力先做正功后做负功,物体的电势能先减小后增加.故A错误.
B、从M到N的过程中,物体与正点电荷间的距离先减小后增大,则电场力先做正功后做负功.故B错误.
C、从N到M的过程中,小物体受到的电场力先增大后减小,电场力在垂直于斜面的分力也先增大后减小,根据物体在垂直于斜面方向力平衡得知,斜面对物体的支持力也先增大后减小,则物体受到的摩擦力先增大后减小.故C正确.
D、设物体上升过程中,摩擦力做功为W,上升的最大高度为h.由于OM=ON,M、N两点的电势相等,上升和下滑过程中电场力做功都为0,则根据动能定理得,
上升过程:W﹣mgh=0﹣ mv12
下滑过程:W+mgh= mv22﹣0
联立解得,h= .故D正确.
故选:CD
小物块带负电,正点电荷对它有吸引力,根据距离变化即可判断电场力做功和电势能的变化.分析小球受力情况,根据斜面对小球支持力的变化,分析摩擦力的变化.根据动能定理分别上升和下滑两个过程,求出物体上升的最大高度.
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