题目内容
【题目】如图所示,倾角为
的粗糙斜面AB固定在水平地面AC上,AB、AC均绝缘、BC竖直且高为h,地面D点固定一电量绝对值为
的负点电荷,C、D相距
h。质量为m、带电量为q(>0)的小滑块以初速度从斜面底端A点滑上斜面,恰好能到达斜面顶端。整个装置处于水平向右的匀强电场中,场强大小
,若取无穷远为零势能面,已知孤立点电荷周围电场的电势可表示为
,式中k为静电力常量、r为离场源电荷的距离,Q为场源电荷的带电量(正电荷取正值,负电荷取负值),则小滑块( )
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A.从A运动到B的过程中,克服摩擦力做的功![]()
B.从A运动到B的过程中,减少的电势能等于克服重力做的功
C.从A运动到AB中点的过程中,点电荷q对小滑块做的功![]()
D.从A运动到AB中点时的动能![]()
【答案】ABD
【解析】
A.因C、D相距
,由几何关系可知,AD=BD,又因
,故A、B两点在点电荷
产生的电场中等电势,故从A运动到B,点电荷
对小滑块做的总功为零。从A运动到B的过程:由动能定理得
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而
,解得
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故A正确;
B.小滑块减少的电势能等于电场力做的功,从A运动到B的过程中,点电荷
对小滑块做的总功为零,故减少的电势能等于匀强电场对小滑块做的功,即
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故B正确;
C.由公式
可知,点电荷
产生的电场在A点的电势
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在AB中点的电势
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故C错误;
D.由对称性可知,从A运动到AB中点的过程中,克服摩擦力做的功为
,故由动能定理可得
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解得
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故D正确。
故选ABD。
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