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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.则下列说法中正确的是

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

 

答案

BC

解析: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,所受电场力沿x轴正方向。根据E=△/△x可知,沿x轴方向,电势逐渐降低,电场强度逐渐减小。x=0.15m处电场强度等于2.0×106N/C,所受电场力为qE=+2.0×10-8C×2.0×106N/C=0.4N,大于摩擦力f=μmg=0.04N,在x=0.10m处电场强度大于x=0.15m处电场强度,电场力大于摩擦力,滑块沿x轴方向做加速运动,加速度逐渐减小;当电场力减小到等于摩擦力时,加速度减小到零,滑块运动的速度最大;继续沿x轴做减速运动,加速度增大,所以选项BC正确A错误。由题中所给数据,不能计算出滑块运动的最大速度,选项D错误。

 

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