题目内容

粗糙绝缘的水平地面上,有两块竖直平行相对而立的金属板AB.板间地面上静止着带正电的物块,如图甲所示,当两金属板加图乙所示的交变电压时,设直到t1时刻物块才开始运动,(最大静摩擦力与动摩擦力可认为相等),则(  )
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A、在0-t1时间内,物块受到逐渐增大的摩擦力,方向水平向右B、在t1-t3时间内,物块受到的摩擦力,先逐渐增大,后逐渐减小C、t3时刻物块的速度最大D、t4时刻物块的速度最大
分析:在0-t1时间内,物块处于静止状态,根据平衡条件分析摩擦力的方向和大小变化情况;在t1-t3时间内,物块受到的是滑动摩擦力,根据公式f=μN分析大小变化情况,根据滑动摩擦力方向与相对运动方向相反判断其度方向;根据牛顿第二定律分析物块的运动情况,即可确定何时速度最大.
解答:精英家教网解:
A、在0-t1时间内,物块处于静止状态,电场强度方向水平向右,物块所受的电场力水平向右,根据平衡条件得:摩擦力大小 f=qE,而E=
UAB
d
,得f=q
UAB
d
,UAB增大,f随之增大,并且由平衡条件知,f的方向水平向左,故A错误.
B、在t1-t3时间内,物体向右运动,受到的是滑动摩擦力,物块对地面的压力不变,根据公式f=μN知,摩擦力不变,故B错误.
C、D据题意:最大静摩擦力与滑动摩擦力,在t1时刻物块所受的静摩擦力达到最大,并恰好等于此时的电场力.
在t1-t3时间内,电场力一直大于摩擦力,物体一直向右加速运动;在t3-t4时间内,电场力小于滑动摩擦力,物块向右做减速运动,所以t3时刻物块的速度最大,故C正确,D错误.
故选:C
点评:本题考查分析物体的受力情况,确定运动情况的能力,要注意电场力是周期性变化,能根据电压判断其变化情况.
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