Question

在粗糙的水平地面上，有一小滑塊，質(zhì)量為m=1kg，帶正電荷，帶電量為q=10^-3C，整個空間充滿著水平向右的勻強電場，電場強度為E=3×10³ N/C，滑塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4．在地面A處，滑塊開始以水平向右的初速度v₀=2m/s向右滑動，最后在B處停下，重力加速度取g=10m/s²，求：（1）滑塊在水平地面上滑動的距離x_AB；
（2）帶電滑塊在電場中具有的電勢能怎樣變化？變化多少？
（3）A、B兩點的電勢差U_AB多大？

Answer 1

分析：小滑塊從A到B的過程電場力和摩擦力做功，由動能定理可以求出AB之間的距離；電勢能的變化多于電場力做的功；再根據(jù)勻強電場中電勢差與場強的關(guān)系，即可求出AB之間的電勢差．

解答：解：（1）小滑塊從A到B 的過程電場力和摩擦力做功，由動能定理得：
(qE-μmg)?xAB=0-

1

2

mv

2 0

代人數(shù)據(jù)解得：x_AB=2m
（2）電勢能減小：△EP=qExAB=10-3×3×103×2J=6J
（3）A、B兩點的電勢差U_AB：UAB=ExAB=3×103×2V=6×103V
答：（1）滑塊在水平地面上滑動的距離為2m；
（2）帶電滑塊在電場中具有的電勢能減小，減小了6J；
（3）A、B兩點的電勢差為6×10³V．

點評：該題考查勻強電場中電勢差與場強的關(guān)系和動能定理的應(yīng)用，對應(yīng)的過程比較簡單，正確找出有那些力做功，以及物體動能的變化是解題的關(guān)鍵．