题目内容
如图所示,粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,在x轴上的电势
与坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点(0.15,3)的切线。现有一质量为0.20kg,电荷量为+2.0×10-8 C的滑块P(可视作质点),从x=0.l0m处由静止释放,其与水平面的动摩擦因数为0.02。取重力加速度g=l0m/s2。则下列说法正确的是 ( )
A.x=0.15m处的场强大小为2.0×l06 N/C
B.滑块运动的加速度逐渐减小
C.滑块运动的最大速度约为0.1m/s
D.滑块最终在0.3m处停下
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ABD[解题思路]:由
公式可知,图中图线某点切线的斜率表示该点的电场强度大小,故在x=0.15m处的场强大小为2.0×l06 N/C,即A正确。由图线可知,电场沿x正方向减小。对滑块P分析,水平方向受电场力和摩擦力作用,在从x=0.l0m处电场力大于摩擦力,故滑块开始加速运动,但电场力在减小,加速度减小,当电场力等于摩擦力时,速度最大,试位置x=0.15m处,由图可知
,由动能定理
可求得速度,C错。此后,摩擦力大于电场力,滑块开始作加速度增大的减速运动,通过运用动能定理列式计算可知,
,滑块最终在0.3m处停下。故选AD。
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