Question

【题目】如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一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的关系如图中曲线所示，曲线过（0.1，4.5）和（0.15，3）两点，图中虚线为该曲线过点（0.15，3）的切线。现有一质量为0.20 kg、电荷量为＋2.0×10－8 C的滑块P（可视为质点），从x＝0.10 m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＝10 m/s2。则下列说法中正确的是（　　）

A.滑块P运动过程中的电势能逐渐减小

B.滑块P运动过程中的加速度逐渐增大

C.x＝0.15 m处的电场强度大小为2.0×106 N/C

D.滑块P运动的最大速度为0.5 m/s

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．在φ-x图像中，图线的斜率表示电场强度，由图可知，滑块P运动过程中，电场方向不变，电场力始终做正功，则电势能逐渐减小，故A正确；

BC．由A可知，图线的斜率表示电场强度，处的场强为

则此时的电场力大小为

滑动摩擦力大小为

此时电场力与滑动摩擦力大小相等，由图可知图线斜率逐渐减小，故在之前，电场力大于摩擦力，滑块做加速运动，加速度逐渐减小，在之后，电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大，故B错误，C正确；

D．滑块加速度为零时，速度最大，由BC选项可知，在时，电场力和摩擦力大小相等，加速度为零，此时滑块的速度最大，根据动能定理得

由图可知处和处的电势差大约为，代入解得最大速度大约为，故D错误。

故选AC。