Question

如圖所示，一個質量m，帶正電q的物體處于場強按E=E₀^__kt（E₀、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．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=

  E0

  k

  ，物體在豎直墻壁上的位移達最大值
• D．經過時間t=

  μqE0-mg

  μkq

  ，物體運動速度達最大值

Answer 1

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E₀-kt=0，
所以t=

E0

k

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．