Question

20．如圖所示，離地H高處有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體處于電場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律為E=E₀-kt（E₀、k均為大于零的常數(shù)，電場(chǎng)水平向左為正方向）的電場(chǎng)中，物體與豎直絕緣墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，已知μqE₀＞mg．t=0時(shí)，物體從墻上靜止釋放，若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)物體下滑$\frac{H}{2}$后脫離墻面，此時(shí)速度大小為$\frac{\sqrt{gH}}{2}$，最終落在地面上．則下列關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 物體克服摩擦力所做的功W=$\frac{3}{8}$mgH
• B． 物體與墻壁脫離的時(shí)刻為t=$\frac{{E}_{0}}{k}$
• C． 當(dāng)物體沿墻壁下滑時(shí)，物體先加速再做勻速直線運(yùn)動(dòng)
• D． 物體從脫離墻壁到落地之前的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段直線

Answer 1

分析 根據(jù)動(dòng)能定理，抓住電場(chǎng)力在沿墻面下滑的過(guò)程中不做功，求出物體克服摩擦力做功的大小，抓住電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律，結(jié)合電場(chǎng)力為零時(shí)，物體脫離墻面求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．根據(jù)牛頓第二定律通過(guò)加速度的變化判斷物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，根據(jù)合力與速度的方向確定物體的運(yùn)動(dòng)軌跡

解答 解：A、物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到脫離墻面電場(chǎng)力一直不做功，由動(dòng)能定理得，$mg•\frac{H}{2}-{W}_{f}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$，v=$\sqrt{\frac{gH}{2}}$，${W}_{f}=\frac{3}{8}mgH$．故A正確．
B、當(dāng)物體與墻面脫離時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，所以E=E₀-kt=0，解得時(shí)間t=$\frac{{E}_{0}}{k}$．故B正確．
C、豎直方向上有mg-μqE=ma，隨著電場(chǎng)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，故C錯(cuò)誤．
D、物體脫離墻面時(shí)的速度向下，之后所受合外力與初速度不在同一條直線上，所以運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線．故D錯(cuò)誤．
故選：AB

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