Question

6．如圖所示，在空間足夠大的豎直墻壁右側(cè)存在方向水平向左、范圍足夠大的電場，電場強(qiáng)度的大小隨時(shí)間的變化規(guī)律為E=E₀-kt（E₀，k均為大于零的常數(shù)，取水平向左為正方向），一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體靠在豎直墻壁上，物體與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)t=0時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度表示為g，下列說法正確的是（　　）

• A． 物體一定帶正電荷且運(yùn)動(dòng)過程中電勢能始終保持不變
• B． 物體開始運(yùn)動(dòng)后加速度不斷增加
• C． 經(jīng)過時(shí)間t=$\frac{{E}_{0}}{k}$，物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值
• D． 經(jīng)過時(shí)間t=$\frac{μq{E}_{0}-mg}{μkg}$，物體運(yùn)動(dòng)速度達(dá)最大值

Answer 1

分析 根據(jù)t=0時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則μqE₀≥mg，有電場的方向，判斷電荷性，有電場力做功判斷電勢能的變化；受力分析，由牛頓第二定律求出；抓住電場強(qiáng)度的變化規(guī)律，結(jié)合電場力為零時(shí)，物體脫離墻面求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，進(jìn)而求出位移；最大速度．

解答 解：A、根據(jù)t=0時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則μqE₀≥mg，且電場的方向水平向左，故電荷帶正電，當(dāng)物體與墻面脫離時(shí)電場強(qiáng)度為零，所以E=E₀-kt=0，解得時(shí)間t=$\frac{{E}_{0}}{k}$，隨后物體在電場力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，電場力做正功，電勢能減小．故A錯(cuò)誤
B、對(duì)物體受力分析，由牛頓第二定律得：豎直方向上有mg-μqE=ma，隨著電場強(qiáng)度E的減小，加速度a逐漸增大，當(dāng)E=0時(shí)，加速度增大到重力加速度g，此后物塊脫離墻面，
水平方向：墻的彈力為N，N=qE=q（E₀-kt）隨時(shí)間的變化，N減為零，電場力變?yōu)樗�平向右且逐漸變大，故合加速度變大，故B正確．
物體曲線向右運(yùn)動(dòng)，故電場力做正功，電勢能減小，故
C、當(dāng)物體與墻面脫離時(shí)電場強(qiáng)度為零，所以E=E₀-kt=0，解得時(shí)間t=$\frac{{E}_{0}}{k}$，此時(shí)，物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值，故C正確．
D、由B可知無最大速度．故D錯(cuò)誤．
故選：BC．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了動(dòng)能定理和牛頓第二定律的運(yùn)用，知道物體做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)的條件．