(2010•杨浦区一模)绝缘水平面上固定一正电荷Q,另一质量为m、电荷量为-q的滑块从a点以初速度υ0沿水平面向Q运动,

(2010•杨浦区一模)绝缘水平面上固定一正电荷Q,另一质量为m、电荷量为-q的滑块从a点以初速度υ0沿水平面向Q运动,到达b点时速度为零.已知a、b距离为s,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.以下判断正确的是(  )
A.滑块在运动过程中所受Q的静电引力先小于滑动摩擦力,后大于滑动摩擦力
B.滑块在运动过程的中间时刻,瞬时速度的大小等于[1/2]υ0
C.此过程中产生的内能为[1/2m
υ
2
0
]
D.a、b两点间的电势差为
m(2μgs−
υ
2
0
)
2q
azhong82 1年前 已收到1个回答 举报

爱在四毛钱 幼苗

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解题思路:根据滑块的运动情况可知滑块受力情况,则可知库仑力与滑动摩擦力的大小关系;
由滑块的受力情况可确定加速度的变化情况,即可判断中间时刻的速度;
由动能定理可确定过程中产生的内能与动能变化关系;
由动能定理可求得两点间的电势差.

A、由题意可知,滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力,摩擦力与运动方向相反,而库仑力与运动方相同,因滑块在b点静止,故一定有段时间,库仑力小于滑动摩擦力,当在滑动过程中,随着间距减小,库仑力增大,但仍小于滑动摩擦力,到达b点时速度减为零.故A错误;
B、水平方向受大小不变的摩擦力及变大的库仑力,当在滑动过程中,随着间距减小,库仑力增大,但仍小于滑动摩擦力,所以导致加速度慢慢减小,加速度是变化的,故中间时刻的速度不等于
v0
2,故B错误;
C、由动能定理可得:Uq-μmgs=0-[1/2]mv02
产生的内能Q=μmgs=Uq+[1/2]mv02
因此在此过程中产生的内能大于动能的减少.故C错误;
D、由动能定理可得:Uq-μmgs=0-[1/2]mv02,解得两点间的电势差U=
m(
v20−2μgs)
2q,故D正确;
故选D.

点评:
本题考点: 电势能;牛顿第二定律;功能关系;库仑定律.

考点点评: 解答本题应注意库仑力随离Q的距离的增大而减小,而滑块的运动可告诉我们最后一定有滑动摩擦力大于库仑力;
同时还要明确一定:电场力做功取决于始末位置间的电势差,和路径无关.

1年前

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