Question

如圖所示，在粗糙、絕緣且足夠大的水平面上固定著一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷Q，將一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為q的小金屬塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平面上并由靜止釋放，金屬塊將在水平面上沿遠(yuǎn)離Q的方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平面足夠大，則在金屬塊運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中有（ ）

A．電場(chǎng)力對(duì)金屬塊做的功的值等于金屬塊增加的機(jī)械能
B．金屬塊的電勢(shì)能先減小后增大
C．金屬塊的加速度一直減小
D．電場(chǎng)對(duì)金屬塊所做的功的數(shù)值一定等于摩擦產(chǎn)生的熱量

Answer 1

【答案】分析：金屬塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受電場(chǎng)力和摩擦力，開(kāi)始電場(chǎng)力大于摩擦力，做加速運(yùn)動(dòng)，然后電場(chǎng)力小于摩擦力，做減速運(yùn)動(dòng)，最終速度為零，根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的變化，根據(jù)能量守恒定律判斷電場(chǎng)力做功與摩擦產(chǎn)生的熱量關(guān)系．
解答：解：A、在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，金屬塊先加速后減速到零，動(dòng)能變化為零，重力勢(shì)能不變，所以機(jī)械能沒(méi)有增加．故A錯(cuò)誤．
    B、在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力一直做正功，電勢(shì)能一直減小．故B錯(cuò)誤．
    C、開(kāi)始時(shí)，電場(chǎng)力大于摩擦力，運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電場(chǎng)力逐漸減小，則加速度減小，然后摩擦力大于電場(chǎng)力，加速度又逐漸增多，所以加速度先減小后增大．故C錯(cuò)誤．
 D、根據(jù)能量守恒定律知，在整個(gè)過(guò)程中動(dòng)能變化為零，重力勢(shì)能不變，則電場(chǎng)力做的功全部轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的熱量．故D正確．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理清金屬塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系，以及會(huì)運(yùn)用能量守恒定律分析問(wèn)題．