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如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，D点为O点在斜面上的垂足，OM=ON．带负电的小物体以初速度v1=5m/s从M点沿斜面上滑，到达N点时速度恰好为零，然后又滑
网友投稿 2022-11-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，D点为O点在斜面上的垂足，OM=ON．带负电的小物体以初速度v
1
=5m/s从M点沿斜面上滑，到达N点时速度恰好为零，然后又滑回到M点时速度大小变为v
2
=3m/s．若小物体电荷量保持不变，可视为点电荷．
（1）带负电的小物体从M向N运动的过程中电势能如何变化？电场力共做多少功？
（2）N点离斜面底边的高度h为多少？
（3）若物体第一次到达D点时速度为v=4m/s，求物体第二次到达D点时的速度v′．
◎ 答案
（1）电场力先做正功再做负功，电势能先减少后增加，
由于M、N为等势点，所以带电体在两点间运动时电场力做功为0
（2）设物体从M到N时，克服摩擦力做的功为W
f
．
当物体从M到N时，由动能定理有：
0-
1
2
m
v
1
2
=-mgh-
W
f
当物体从N到M时，由动能定理有：
1
2
m
v
2
2
-0=mgh-
W
f
联立解得：h=
v
1
2
+
v
2
2
4g
=0.85m
．
（3）由对称性可知从M到D以及从N到D克服摩擦力做功相等都为
W
f
2
．
M到D：
1
2
m
v
2
-
1
2
m
v
1
2
=-mg
h
2
-
W
f
2
+
W
电
N到D：
1
2
mv
′
2
-0=mg
h
2
-
W
f
2
+
W
电
把h代入可得：
1
2
mv
′
2
-
1
2
m
v
2
+
1
2
m
v
1
2
=
1
4
m(
v
1
2
+
v
2
2
)
v′=
v
2
-
1
2
(
v
1
2
-
v
2
2
)
=2
2
m/s
．
答：（1）电势能先减少后增加，电场力共做功0J．
（2）N点离斜面底边的高度h为0.85m．
（3）物体第二次到达D点时的速度为
2
2
m/s
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，D点为O点在斜面上的垂足，OM=ON．带负电的小物体以初速度v1=5m/s从M点沿斜面上滑，到达N点时速度恰好为零，然后又滑…”主要考查了你对 【动能定理】，【电势能】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/400174.html
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