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如圖所示,一個質量m,帶正電q的物體處于場強按E=E__kt(E、k均為大于零的常數,取水平向左為正方向)變化的電場中,物體與豎直墻壁間的動摩擦因數為μ,當t=0時,物體處于靜止狀態(tài).若電場空間和墻面均足夠大,下列說法正確的是( )

A.物體開始運動后,加速度先增加后減小
B.物體開始運動后,加速度先增加后不變
C.經過時間t=,物體在豎直墻壁上的位移達最大值
D.經過時間t=,物體運動速度達最大值
【答案】分析:對物體進行受力分析,找出物體的合力,根據牛頓第二定律分析物體的加速度和速度的變化.
物體在豎直墻壁上的位移達最大時就說物體離開墻壁時.
解答:解:A、電場改變方向之前,物體沿豎直墻運動,由于水平方向支持力與電場力相等,電場強度減弱,所以支持力減小,故摩擦力減小,所以物體受到的重力和摩擦力的合力增大;
電場改為水平向右時,物體受互相垂直的重力和電場力,而電場力隨電場強度的增大而增大,所以合力增大.因此,整個過程中,物體運動的加速度不斷增大,且速度不斷增大,A、B、D錯誤.
C、當電場強度為零時,物體開始離開墻壁,即E-kt=0,
所以t=時物體開始離開墻壁,物體在豎直墻壁上的位移達最大值,C正確.
故選C.
點評:本題中的電場是一個變化的電場,進行受力分析時要考慮到電場力的大小和方向的變化,從而求出合力分析物體的加速度和速度.
練習冊系列答案
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