Question

10．如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶正電荷的物塊在水平電場E=kt（t為時間，k為大于零的常數(shù)）的作用下被壓在絕緣的豎直墻面上．若電場空間和墻面均足夠大，從t=0時刻開始，物塊所受的摩擦力的大小F_f隨時間t變化的關(guān)系圖是（　　）

• A．
• B．
• C．
• D．

Answer 1

分析 對物體進行受力分析，找出物體的合力，根據(jù)牛頓第二定律分析物體的加速度和速度的變化．物塊的速度為0后，物塊靜止，受到的摩擦力不再是滑動摩擦力，變成靜摩擦力，與支持力的大小無關(guān)．

解答 解：水平電場E=kt，物塊受到的電場力：F=qE=kqt，與時間成正比，物體受重力、電場力、支持力和摩擦力的作用，在赤裸裸與電場力大小相等，方向相反，電場力隨電場強度的增大而增大，所以支持力增大．
由于開始的電場力和支持力比較小，所以摩擦力比較小，小于重力，物塊向下做加速運動，隨時間推移，電場力、支持力和摩擦力都增大，所以物塊受到的合力減小，加速度減小，物塊向下做加速度減小的加速運動；當摩擦力等于重力時，物塊的速度達到最大；之后，物塊受到的摩擦力大于重力，物塊受到的合力向上，摩擦力隨電場力的增大而增大，物塊做加速度增大的減速運動，直到速度等于0．
物塊的速度為0后，物塊靜止，受到的摩擦力不再是滑動摩擦力，變成靜摩擦力，與支持力的大小無關(guān)，此時的摩擦力等于重力．
由以上的分析可知，C正確，A、B、D錯誤．
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，其中物塊的速度為0后，物塊靜止，受到的摩擦力不再是滑動摩擦力，變成靜摩擦力，與支持力的大小無關(guān)是題目的關(guān)鍵，以上容易出現(xiàn)錯誤的地方．