問題詳情:
如圖所示,O、A、B、C為一粗糙絕緣水平面上的三點,不計空氣阻力,一電荷量為﹣Q的點電荷固定在O點,現有一質量為m、電荷量為﹣q的小金屬塊(可視為質點),從A點由靜止沿它們的連線向右運動,到B點時速度最大,其大小為vm.小金屬塊最後停止在C點.已知小金屬塊與水平面間的動摩擦因數為μ、AB間距離為L、靜電力常量為k,則( )
A. | 在點電荷﹣Q形成的電場中,A、B兩點間的電勢差為 | |
B. | 在小金屬塊由A向C運動的過程中,電勢能先增大後減小 | |
C. | OB間的距離為 | |
D. | 從B到C的過程中,小金屬塊的動能全部轉化為電勢能 |
【回答】
C
【命題立意】本題旨在考查電勢差與電場強度的關係、電勢能。
【解析】A、滑塊從A到B過程,由動能定理得:﹣qUAB﹣μmgL=mv2﹣0,得A、B兩點間的電勢差 UAB=﹣.故A錯誤.
B、小金屬塊由A點向O點運動的過程中,電場力一直做正功,電勢能一直減小.故B錯誤
C、由題意知,A到B過程,金屬塊做減速運動,B到O過程做加速運動,在B點金屬塊所受的滑動摩擦力與庫侖力平衡,則有 μmg=k,得r=.故C正確.
D、從B到C的過程中,小金屬塊的動能全部轉化為電勢能和內能,故D錯誤;
故選:C
【易錯*示】本題的突破口是“B點速度最小”,分析金屬塊的運動情況,來分析其受力情況,由牛頓第二定律分析加速度的變化情況,根據動能定理求解電勢差。
知識點:電勢差與電場強度的關係
題型:選擇題