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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,且沿x轴方向的电势φ与坐标值x的关系如下表格所示.
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问题描述:

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,且沿x轴方向的电势φ与坐标值x的关系如下表格所示.

123456789x/m0.050.100.150.200.250.300.350.400.45φ/105v9.004.503.002.251.801.501.291.131.00根据上述表格中的数据可作出如图1所示的φ-x图象.如图2所示,现有一质量为0.10kg、电荷量为1.0×10-7 C带正电荷的滑块(可看作质点),其与水平面的动摩擦因数为0.20,g=10m/s2.

(1)由表格中的数据和图象给出的信息,写出沿x轴的电势φ与坐标值x的函数关系表达式.

(2)若将滑块无初速度地放在x=0.10m处,求滑块最终停止在何处?

(3)在上述第(2)问的整个运动过程中,它的加速度如何变化?当它位于x=0.15m时它的加速度多大?(电场中某点场强为φ-x图线上该点对应的斜率)

孙文惠回答:
  (1)由数据表格和图象可得,电势ϕ与x成反比关系,即φ=kx;当x=0.1m时,电势φ=4.5V,代入上述公式,得到k=4.5×104故沿x轴的电势ϕ与x的函数关系表达式ϕ=4.5×104xV....
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