Question

如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一点电荷Q，从M点无初速释放一带有恒定负电荷的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止．则从M点运动到N点的过程中，下列说法中正确的是（ ）

A．小物块所受电场力逐渐减小，加速度也逐渐减小
B．电场力对小物块作正功，电势能逐渐减小
C．关于M点和N点的电势、电场强度的关系有φ_M＜φ_N，E_M＞E_N
D．小物块运动过程中动能最大时，电势能也最大．

Answer 1

【答案】分析：根据库仑定律分析小物块受到的电场力变化情况，由牛顿第二定律即可判断加速度的变化情况．电场力做正功，物块的电势能减小．电场线从无穷远出到点电荷Q终止，根据电场线的方向判断电势的高低，由E=k判断电场强度的大小．
解答：解：
A、从M点运动到N点的过程中，物块与点电荷Q的距离增大，带电量均不变，根据库仑定律分析可知，小物块所受电场力逐渐减小，而滑动摩擦力不变，开始加速运动阶段，合力减小，加速度减小，后来减速运动阶段，合力反向增大，加速度增大．故A错误．
B、点电荷对物块的电场力方向向左，对物块做正功，物块的电势能减小．故B正确．
C、由题分析可知，物块与点电荷Q是同种电荷，物块带负电，电场线从无穷远出到点电荷Q终止，根据顺着电场线电势降低可知，M点的电势低于N点的电势，有φ_M＜φ_N，由公式E=k可知，E_M＞E_N．故C正确．
D、小物块运动过程中动能最大时，电场力与摩擦力大小相等，其位置在MN之间，而物块的电势能一直减小，则在M点时其电势能最大．故D错误．
故选BC
点评：本题要掌握库仑定律，分别从力和能的角度分析物块的物理量的变化情况，是研究物体运动情况常用的两个角度．