粗糙绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场,其中某一区域的电场线与x轴平行,且沿x轴方向的电势ϕ与坐标值x的关系如下表格所示:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
x/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.35 | 0.40 | 0.45 |
φ/105v | 9.00 | 4.50 | 3.00 | 2.25 | 1.80 | 1.50 | 1.29 | 1.13 | 1.00 |
根据上述表格中的数据可作出如右的ϕ-x图象.现有一质量为0.10kg,电荷量为1.0×10
-7C带正电荷的滑块(可视作质点),其与水平面的动摩擦因素为0.20.问:
(1)由数据表格和图象给出的信息,写出沿x轴的电势ϕ与x的函数关系表达式.
(2)若将滑块无初速地放在x=0.10m处,则滑块最终停止在何处?
(3)在上述第(2)问的整个运动过程中,它的加速度如何变化?当它位于x=0.15m时它的加速度多大?
(4)若滑块从x=0.60m处以初速度v
沿-x方向运动,要使滑块恰能回到出发点,其初速度v
应为多大?
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