Question

【題目】如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，D點(diǎn)為O點(diǎn)在斜面上的垂足，OM=ON，帶負(fù)電的小物體以初速度從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，然后又滑回到M點(diǎn)時(shí)速度大小變?yōu)?/span>，若小物體電荷量保持不變，可視為點(diǎn)電荷，

（1）帶負(fù)電的小物體從M向N運(yùn)動(dòng)的過程中電勢(shì)能如何變化？電場力功做多少功？

（2）N點(diǎn)離斜面底邊的高度h為多少？

（3）若物體第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為v=4m/s，求物體第二次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度

Answer 1

【答案】（1）0（2）0．85m（3）

【解析】

試題分析：（1）電場力先做正功再做負(fù)功，電勢(shì)能先減少后增加，由于M、N為等勢(shì)點(diǎn)，所以帶電體在兩點(diǎn)間運(yùn)動(dòng)時(shí)電場力做功為0

（2）設(shè)物體從M到N時(shí)，克服摩擦力做的功為．當(dāng)物體從M到N時(shí)，由動(dòng)能定理有：

當(dāng)物體從N到M時(shí)，由動(dòng)能定理有：

聯(lián)立解得：．

（3）由對(duì)稱性可知從M到D以及從N到D克服摩擦力做功相等都為．

M到D：

N到D：

把h代入可得：，解得