Question

如圖所示，在粗糙絕緣水平面上固定一點電荷Q，從M點無初速釋放一帶有恒定負電荷的小物塊，小物塊在Q的電場中運動到N點靜止．則從M點運動到N點的過程中，下列說法中正確的是（ ）

A．小物塊所受電場力逐漸減小，加速度也逐漸減小
B．電場力對小物塊作正功，電勢能逐漸減小
C．關于M點和N點的電勢、電場強度的關系有φ_M＜φ_N，E_M＞E_N
D．小物塊運動過程中動能最大時，電勢能也最大．

Answer 1

【答案】分析：根據庫侖定律分析小物塊受到的電場力變化情況，由牛頓第二定律即可判斷加速度的變化情況．電場力做正功，物塊的電勢能減小．電場線從無窮遠出到點電荷Q終止，根據電場線的方向判斷電勢的高低，由E=k判斷電場強度的大小．
解答：解：
A、從M點運動到N點的過程中，物塊與點電荷Q的距離增大，帶電量均不變，根據庫侖定律分析可知，小物塊所受電場力逐漸減小，而滑動摩擦力不變，開始加速運動階段，合力減小，加速度減小，后來減速運動階段，合力反向增大，加速度增大．故A錯誤．
B、點電荷對物塊的電場力方向向左，對物塊做正功，物塊的電勢能減小．故B正確．
C、由題分析可知，物塊與點電荷Q是同種電荷，物塊帶負電，電場線從無窮遠出到點電荷Q終止，根據順著電場線電勢降低可知，M點的電勢低于N點的電勢，有φ_M＜φ_N，由公式E=k可知，E_M＞E_N．故C正確．
D、小物塊運動過程中動能最大時，電場力與摩擦力大小相等，其位置在MN之間，而物塊的電勢能一直減小，則在M點時其電勢能最大．故D錯誤．
故選BC
點評：本題要掌握庫侖定律，分別從力和能的角度分析物塊的物理量的變化情況，是研究物體運動情況常用的兩個角度．