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精英家教网如图所示,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φ与坐标x的关系用如图所示曲线表示,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+2.0×10-8C的滑块P(可视为质点),从x=0.10m处由静止释放,其与水平面的动摩擦因数为0.02.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.则下列说法中正确的是(  )
A、滑块运动的加速度逐渐减小B、滑块运动的加速度先减小后增大C、x=0.15m处的场强大小为2.0×106N/CD、滑块运动的最大速度约为0.1m/s
分析:电势?与位移x图线的斜率表示电场强度,根据斜率判断电场强度的变化,从而判断出电场力的变化,根据牛顿第二定律判断出加速度的变化,根据加速度方向与速度方向的关系,判断出速度的变化,从而知道何时速度最大.
解答:解:ABC、电势?与位移x图线的斜率表示电场强度,则x=0.15m处的场强E=
3×105
0.15
V/m=2×106V/m,此时的电场力F=qE=2×10-8×2×106N=0.04N,滑动摩擦力大小f=μmg=0.02×2N=0.04N,在x=0.15m前,电场力大于摩擦力,做加速运动,加速度逐渐减小,x=0.15m后电场力小于电场力,做减速运动,加速度逐渐增大.故A错误,B、C正确.
D、在x=0.15m时,电场力等于摩擦力,速度最大,根据动能定理得,qU-fx=
1
2
mvm2
,因为0.10m和0.15m处的电势差大约为1.5×105V,代入求解,最大速度大约为0.1m/s.故D正确.
故选:BCD.
点评:解决本题的关键知道电势?与位移x图线的斜率表示电场强度,会根据滑块的受力判断出滑块的运动情况.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,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,且沿x轴方向的电势?与坐标值x的关系可用图中曲线表示,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+2.0×10-8C的滑块P(可视作质点),从x=0.10m处无初速释放,其与水平面的动摩擦因素为0.02.则下列说法正确的是(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

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φ与坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过坐标点(0.15,3.0)的切线。现有一质量为0.20kg,电荷量为+2.0×10-8C的滑块P(可视作质点),从x=0.10m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=10m/s2。则下列说法中正确的是

A.滑块运动的加速度大小逐渐减小

B.滑块运动的速度先减小后增大  

C.x=0.15m处的场强大小为2.0×106N/C

D.滑块运动的最大速度约为0.10m/s

 

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科目:高中物理 来源:2013届河北省衡水中学高三寒假自主提升验收考试物理试卷(带解析) 题型:单选题

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+2.0×10-8C的滑块P(可视作质点),从x=0.10m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=10m/s2。则下列说法正确的是(  )

A.滑块运动的加速度逐渐减小
B.滑块运动的速度先减小后增大
C.x=0.15m处的场强大小为2.0×106N/C
D.滑块运动的最大速度约为0.1m/s

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年河北省高三寒假自主提升验收考试物理试卷(解析版) 题型:选择题

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+2.0×10-8C的滑块P(可视作质点),从x=0.10m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=10m/s2。则下列说法正确的是(  )

A.滑块运动的加速度逐渐减小

B.滑块运动的速度先减小后增大

C.x=0.15m处的场强大小为2.0×106N/C

D.滑块运动的最大速度约为0.1m/s

 

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