Question

5．如圖所示，一個(gè)電荷量為-Q的點(diǎn)電荷甲，固定在絕緣水平面上的O點(diǎn)．另一個(gè)電荷量為+q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙，從A點(diǎn)以初速度v₀沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)的速度減小到最小為v；已知點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A、B間距離為L(zhǎng)及靜電力常量為k，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 點(diǎn)電荷甲在B點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為$\frac{μmg}{q}$
• B． O、B間的距離大于$\sqrt{\frac{kqQ}{μmg}}$
• C． 在點(diǎn)電荷甲形成的電場(chǎng)中，A、B間電勢(shì)差U_AB=$\frac{\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}}{q}$
• D． 點(diǎn)電荷甲形成的電場(chǎng)中，A點(diǎn)的電勢(shì)大于B點(diǎn)的電勢(shì)

Answer 1

分析 正確分析物體受力特點(diǎn)，明確力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，在本題中注意滑動(dòng)摩擦力的大小方向不變，兩球靠近過(guò)程中庫(kù)侖力逐漸增大，小球先減速后加速，根據(jù)牛頓第二定律和功能關(guān)系可正確解答．

解答 解：A、當(dāng)速度最小時(shí)有：qE=μmg，故可得點(diǎn)電荷甲在B點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)E=$\frac{μmg}{q}$，故A正確；
B、當(dāng)速度最小時(shí)有：mgμ=F_庫(kù)=k$\frac{qQ}{{r}^{2}}$，所以解得：r=$\sqrt{\frac{kQq}{μmg}}$，故B錯(cuò)誤；
C、點(diǎn)電荷從A運(yùn)動(dòng)B過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理有：U_ABq-mgμL=$\frac{1}{2}$mv²-$\frac{1}{2}$mv₀²，故AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差U_AB=$\frac{μmg{L}_{AB}}{q}$+$\frac{m{v}^{2}-m{v}_{0}^{2}}{2q}$，故C錯(cuò)誤
D、在小球向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力一直做正功，因此電勢(shì)能一直減小，故A點(diǎn)的電勢(shì)大于B點(diǎn)的電勢(shì)；故D正確．
故選：AD

點(diǎn)評(píng) 本題在借助庫(kù)侖力的基礎(chǔ)知識(shí)，考查了力與運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定理、動(dòng)能定理以及電場(chǎng)性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用，是考查學(xué)生綜合能力的好題，要注意正確在電場(chǎng)中應(yīng)用功能關(guān)系等規(guī)律求解．