如图所示,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,在x轴上的电势φ与坐标x的关系用图中曲线表示,图中斜线为该曲线过点(0.15,3)的切线。现有一质量为0.20 kg、电荷量为+2.0×10 -8 C的滑块P(可视作质点),从x=0.10 m处由静止释放,其与水平面的动摩擦因数为0.02。取重力加速度g=10 m/s 2 。则下列说法正确的是( )。
【正确答案】 C、D
【答案解析】解析:由图可求得x=0.15 m处的场强 =2.0×10 6 N/C,此时电场力F=Eq=2.0×10 6 N/C×2.0×10 -8 C=0.04 N,滑动摩擦力f=μmg=0.02×0.20 kg×10 N/kg=0.04 N。在x=0.15 m前,电场力大于摩擦力,滑块做加速运动,加速度逐渐减小,速度逐渐增大;在x=0.15 m后电场力小于摩擦力,做减速运动,加速度逐渐增大,速度逐渐减小,选项AB错误,C正确。在x=0.15 m时,电场力等于摩擦力,速度最大,根据动能定理有: