题目内容

【题目】如图所示,一个带电荷量为+q、质量为m的带电滑块处于电场强度按E=kt规律(k为大于零的常量,取水平向左为正方向)变化的匀强电场中,物体与绝缘竖直墙壁间的动摩擦因数为μ,当t=0时,带电滑块由静止释放。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大。则带电滑块的

A. 加速度随时间一直均匀减小到零

B. 加速度最大时速度最大

C. 全程运动时间为

D. 带电滑块的最大速度为

【答案】CD

【解析】

根据牛顿第二定律得出加速度的表达式,从而分析加速度和速度的变化.根据滑动摩擦力公式,结合正压力和电场力的关系得出摩擦力的表达式,当物体速度为零后,处于静止,静摩擦力等于重力.结合加速度的变化得出速度最大值.

根据牛顿第二定律知,开始加速度方向向下,加速度 ;当时,a=0,然后加速度方向向上,,随时间增加加速度增加,则加速度先减小后反向增加,加速度为零时速度最大,选项AB错误;当t=0时,加速度大小等于g,由运动的对称性可知,当速度减为零时,a=g,方向向上,即 解得,然后摩擦力f=mg,处于静止,全程运动时间为故C错误。

由A选项分析知,物体先做加速度逐渐减小的加速运动,然后做加速度增大的减速运动,当时,a=0,速度最大,根据a-t图线与时间轴围成的面积知,最大速度,然后做加速度增大的减速运动,故D正确。故选CD。

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