绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为-q（q＞0）的滑块（可看作点电荷）从a点以初速度v0沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零．已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的

Question

绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为-q（q＞0）的滑块（可看作点电荷）从a点以初速度v₀沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零．已知a、b间距离为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．滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力
B．滑块在运动过程的中间时刻，速度的大小等于(v0)/(2)
C．此过程中产生的内能为(mv20)/(2)
D．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为(m(v20−2μgs))/(2q)

Answer 1

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，库仑力小于滑动摩擦力，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，到达b点时速度减为零．故A错误；
B、水平方向受大小不变的摩擦力及变大的库仑力，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，加速度是变化的，故中间时刻的速度不等于(v0)/(2)，故B错误；
C、由动能定理可得：Uq-μmgs=0-(1)/(2)mv₀²，
产生的内能Q=μmgs=Uq+(1)/(2)mv₀²，
因此在此过程中产生的内能大于动能的减少．故C错误；
D、由动能定理可得：Uq-μmgs=0-(1)/(2)mv₀²，解得两点间的电势差U=(m(v20−2μgs))/(2q)，故D正确；
故选D．