Question

绝缘水平面上固定一正电荷Q，另一质量为m、电荷量为-q的滑块从a点以初速度υ沿水平面向Q运动，到达b点时速度为零．已知a、b距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．以下判断正确的是（ ）

A．滑块在运动过程中所受Q的静电引力先小于滑动摩擦力，后大于滑动摩擦力
B．滑块在运动过程的中间时刻，瞬时速度的大小等于υ
C．此过程中产生的内能为
D．a、b两点间的电势差为

Answer

根据滑块的运动情况可知滑块受力情况，则可知库仑力与滑动摩擦力的大小关系；
由滑块的受力情况可确定加速度的变化情况，即可判断中间时刻的速度；
由动能定理可确定过程中产生的内能与动能变化关系；
由动能定理可求得两点间的电势差．
【解析】
A、由题意可知，滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力，摩擦力与运动方向相反，而库仑力与运动方相同，因滑块在b点静止，故一定有段时间，库仑力小于滑动摩擦力，当在滑动过程中，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，到达b点时速度减为零．故A错误；
B、水平方向受大小不变的摩擦力及变大的库仑力，当在滑动过程中，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，所以导致加速度慢慢减小，加速度是变化的，故中间时刻的速度不等于，故B错误；
C、由动能定理可得：Uq-μmgs=0-mv2，
产生的内能Q=μmgs=Uq+mv2，
因此在此过程中产生的内能大于动能的减少．故C错误；
D、由动能定理可得：Uq-μmgs=0-mv2，解得两点间的电势差U=，故D正确；
故选D．