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j与坐标值x的关系如下表格所示:
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
|
x/m
| 0.05
| 0.10
| 0.15
| 0.20
| 0.25
| 0.30
| 0.35
| 0.40
| 0.45
|
φ/105v
| 9.00
| 4.50
| 3.00
| 2.25
| 1.80
| 1.50
| 1.29
| 1.13
| 1.00
|
根据上述表格中的数据可作出如右的j—x图像。现有一质量为0.10kg,电荷量为1.0′10
-7C带正电荷的滑块(可视作质点),其与水平面的动摩擦因素为0.20。问:
(1)由数据表格和图像给出的信息,写出沿x轴的电势j与x的函数关系表达式。
(2)若将滑块无初速地放在x=0.10m处,则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?
(4)若滑块从x=0.60m处以初速度v
0沿-x方向运动,要使滑块恰能回到出发点,其初速度v
0应为多大?