Question

5．在粗糙絕緣的水平面上固定一個(gè)帶電量為Q的正電荷，已知點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)的電勢(shì)可表示為φ=k$\frac{Q}{r}$，式中k為靜電常量，Q為場(chǎng)源電荷的帶電量，r為距場(chǎng)源電荷的距離．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為q帶正電荷的滑塊（可視作質(zhì)點(diǎn)），其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ₂，K$\frac{QP}{{x}_{1}^{2}}$＞μmg，則（　�。�

• A． 滑塊與帶電量為Q的正電荷距離為x時(shí)，滑塊電勢(shì)能為$\frac{kqQ}{x}$
• B． 若將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₁處，滑塊最后將停在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷$\frac{kqQ}{?mg{x}_{1}}$處
• C． 若將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₁處，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₃處的加速度為$\frac{kqQ}{m{x}_{1}{x}_{3}}$-μg
• D． 若將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₁處，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₃處的速度為V=$\sqrt{（\frac{2qkQ}{m{x}_{1}{x}_{3}}-2μg）（{x}_{3}-{x}_{1}）}$

Answer 1

分析 A、根據(jù)點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)的電勢(shì)公式$φ=\frac{kQq}{r}$可求滑塊與帶電量為Q的正電荷距離為x時(shí)的電勢(shì)能；B、設(shè)滑塊最后將停在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷的距離為x，則將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₁處時(shí)，利用動(dòng)能定理可求解；C、根據(jù)牛頓第二定律求解加速度；D、若將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₁處，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₃處時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理可求解．

解答 解：A、滑塊與帶電量為Q的正電荷距離為x時(shí)，滑塊電勢(shì)能為${E}_{p}=Φq=\frac{kqQ}{r}$，故A選項(xiàng)正確；
B、設(shè)滑塊最后將停在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷的距離為x，則將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₁處時(shí)$\frac{kQq}{{x}_{1}}-\frac{kQq}{x}-μmg（x-{x}_{1}）=0-0$，解之得，$x=\frac{kQq}{{μmgx}_{1}}$，故B選項(xiàng)正確；
C、若將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₁處，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₃處時(shí)，$\frac{kQq}{{{x}_{3}}^{2}}-μmg=ma$，解之得，$a=\frac{kQq}{{m{x}_{3}}^{2}}-μg$，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；
D、若將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₁處，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x₃處時(shí)，$\frac{kQq}{{x}_{1}}-\frac{kQq}{{x}_{3}}-μmg（{x}_{3}{-{x}_{1}）=\frac{1}{2}{mv}^{2}-0}_{\;}$，解之得：$v=\sqrt{（\frac{2qkQ}{{mx}_{1}{x}_{3}}-2μg）（{x}_{3}-{x}_{1}）}$，故D選項(xiàng)正確．
故選：ABD．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要讀懂題目中給與的信息，根據(jù)不同的物理情景選擇恰當(dāng)?shù)奈锢砉�式求解，考查了學(xué)生綜合運(yùn)用物理知識(shí)解決問(wèn)題的能力．