Question

5．在粗糙絕緣的水平面上固定一個帶電量為Q的正電荷，已知點電荷周圍電場的電勢可表示為φ=k$\frac{Q}{r}$，式中k為靜電常量，Q為場源電荷的帶電量，r為距場源電荷的距離．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），其與水平面的動摩擦因數(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，滑塊電勢能為$\frac{kqQ}{x}$
• B． 若將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x₁處，滑塊最后將停在距離場源點電荷$\frac{kqQ}{?mg{x}_{1}}$處
• C． 若將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x₁處，當滑塊運動到距離場源點電荷x₃處的加速度為$\frac{kqQ}{m{x}_{1}{x}_{3}}$-μg
• D． 若將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x₁處，當滑塊運動到距離場源點電荷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)點電荷周圍電場的電勢公式$φ=\frac{kQq}{r}$可求滑塊與帶電量為Q的正電荷距離為x時的電勢能；B、設(shè)滑塊最后將停在距離場源點電荷的距離為x，則將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x₁處時，利用動能定理可求解；C、根據(jù)牛頓第二定律求解加速度；D、若將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x₁處，當滑塊運動到距離場源點電荷x₃處時，根據(jù)動能定理可求解．

解答 解：A、滑塊與帶電量為Q的正電荷距離為x時，滑塊電勢能為${E}_{p}=Φq=\frac{kqQ}{r}$，故A選項正確；
B、設(shè)滑塊最后將停在距離場源點電荷的距離為x，則將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x₁處時$\frac{kQq}{{x}_{1}}-\frac{kQq}{x}-μmg（x-{x}_{1}）=0-0$，解之得，$x=\frac{kQq}{{μmgx}_{1}}$，故B選項正確；
C、若將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x₁處，當滑塊運動到距離場源點電荷x₃處時，$\frac{kQq}{{{x}_{3}}^{2}}-μmg=ma$，解之得，$a=\frac{kQq}{{m{x}_{3}}^{2}}-μg$，故C選項錯誤；
D、若將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x₁處，當滑塊運動到距離場源點電荷x₃處時，$\frac{kQq}{{x}_{1}}-\frac{kQq}{{x}_{3}}-μmg（{x}_{3}{-{x}_{1}）=\frac{1}{2}{mv}^{2}-0}_{\;}$，解之得：$v=\sqrt{（\frac{2qkQ}{{mx}_{1}{x}_{3}}-2μg）（{x}_{3}-{x}_{1}）}$，故D選項正確．
故選：ABD．

點評 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?shù)奈锢砉�式求解，考查了學生綜合運用物理知識解決問題的能力．