题目内容
11.如图所示,在水平面上建立x轴.在x上有O、A、B、C四点.若在O点放置点电荷.将一个质量为m的带电小物块(可视为质点),从A点由静止释放,小物块将沿x轴向右运动,当小物块达到B点时上的速度最大,并且小物块最远能运动到C点.O为坐标原点,A、B、C三点的坐标已知,重力加速度已知,小物块质量m已知,小物块与水平面之间的动摩擦因数已知且不变.下列物理量能求出的有哪些( )A. | B点的电场强度 | |
B. | AC间的电势差 | |
C. | 小球在A点的加速度 | |
D. | 带电小球从A运动到C过程电势能的变化量 |
分析 从A到C根据动能动能定理列式求出电场力功从而求出带电小球从A运动C电势能的变化量,B点速度最大,则加速度为零,电场力与摩擦力平衡,根据点电荷的场强公式求出A点的电场力从而求出A点的加速度,由于不知道小物块的电荷量,所以不能求出AC的电势差,不知道场源电荷的电量所以不能得出B点的场强.
解答 解:A、点电荷的电场强度$E=k\frac{Q}{{r}_{\;}^{2}}$,但不知道Q的电量,所以不能求出B点的电场强度,故A错误;
C、B点速度最大,则加速度为零,此时电场力与摩擦力相等,则有:$μmg=k\frac{Qq}{{r}_{B}^{2}}$,则可以求出A点的电场力$F=k\frac{Qq}{{r}_{A}^{2}}$,小物块在A点受到摩擦力和电场力,根据牛顿第二定律求出加速度,故C正确;
D、从A到C的过程中,根据动能定理列式可以求出电场力做功等于克服摩擦力做的功,再根据电势能的变化量与电场力做功的关系求出带电小球从从A到C过程电势能的变化量,故D正确;
B、电场力做功W=Uq,由于不知道带电小物块的电量,所以不能求出AC间的电势差,故B错误;
故选:CD
点评 本题考查了动能定理以及电场力做功与 电势能变化之间的关系,知道点电荷的场强公式结合力学知识解决问题,难度适中.
练习册系列答案
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