题目内容
【题目】如图所示,三个带电小球A、B、C可视为点电荷,所带电荷分别为+Q、-Q、+q;A、B固定在绝缘水平桌面上,C带有小孔,穿在摩擦因数处处相同的粗糙的绝缘直杆上,绝缘杆竖直放置在A、B连线的中点处,将C从杆上某一位置由静止释放,下落至桌面时速度恰好为零。C沿杆下滑时带电量保持不变,那么C在下落过程中,以下判断正确的是( )
A.所受摩擦力变大B.电势能不变
C.电场力做正功D.下落一半高度时速度一定最大
【答案】AB
【解析】
A.AB为等量异种点电荷,故产生的电场在AB连线垂直平分线上,从垂足向两侧场强逐渐减小,且为等势面,电荷C在下滑的过程中,受到的电场力为F=qE,将逐渐增大,受到的摩擦力为f=μF=μqE,故受到的摩擦力增大,故A正确;
BC.小球在下滑过程中沿等势面运动,故电场力不做功,电势能不变,故B正确,C错误;
D.滑块C的速度先增加后减小,开始时重力大于摩擦力,C的加速度向下;后来重力小于摩擦力,加速度向上,C做减速运动;当摩擦力等于重力时加速度为零,此时速度最大,但是此位置不一定在下落的高度一半的位置,故D错误;
故选AB。
练习册系列答案
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时间(s) | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 | 12.0 | 14.0 | 16.0 |
速度(m/s) | 0 | 10.0 | 20.0 | 25.0 | 25.0 | 25.0 | 25.0 | 20.0 | 0 |
A.匀速行驶的时间为6sB.在0~6s内做匀加速直线运动
C.在0~6s内通过的位移大小为87.5mD.制动过程加速度的大小可能为10m/s2