Question

一正点电荷Q固定在绝缘水平面上，另一质量为m、电荷量为-q的滑块（可看做点电荷）从a点以初速度为v沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零．a、b间的距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．以下判断正确的是（ ）

A．滑块做加速度增大的减速运动
B．滑块做加速度减小的减速运动
C．此过程中产生的内能等于0.5mv²
D．滑块在运动过程中所受的库仑力有可能大于滑动摩擦力

Answer 1

【答案】分析：根据滑块的运动情况可知滑块受力情况，则可知库仑力与滑动摩擦力的大小关系；由滑块的受力情况可确定加速度的变化情况；由动能定理可确定过程中产生的内能与动能变化关系．
解答：解：A、由题意可知，滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力，摩擦力与运动方向相反，而库仑力与运动方相同，因滑块在b点静止，故一定有段时间，库仑力小于滑动力，当在滑动过程中，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，所以导致加速度慢慢减小，由于加速度与速度方向相反，所以又是减速运动，故A错误；
B、由题意可知，滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力，摩擦力与运动方向相反，而库仑力与运动方相同，因滑块在b点静止，故一定有段时间，库仑力小于滑动力，当在滑动过程中，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，所以导致加速度慢慢减小，由于加速度与速度方向相反，所以又是减速运动，故B正确；
C、由动能定理可得：Uq-μmgs=0-mv²，因此在此过程中产生的内能小于动能的减少．故C错误；
D、由题意可知，滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力，摩擦力与运动方向相反，而库仑力与运动方相同，因滑块在b点静止，故一定有段时间，库仑力小于滑动力，当在滑动过程中，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，故D错误；
故选B．
点评：解答本题应注意库仑力随离Q的距离的增大而减小，而滑块的运动可告诉我们最后一定有滑动摩擦力大于库仑力；
同时还要明确一定：电场力做功取决于始末位置间的电势差，和路径无关．