Question

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)，速度大小變?yōu)?sub>。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(guò)程中電勢(shì)能如何變化，電場(chǎng)力共做多少功？

（2）N點(diǎn)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,求物體第二次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度。

Answer 1

解：

（1）電勢(shì)能先減少后增加，                           ………………………（2分）

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(chǎng)力做功為0        ……（1分）

（2）                         ………………………（2分）

                          ………………………（2分）

解得：                            ………………………（1分）

(3) 由對(duì)稱性可知物體從M到D以及從N到D克服摩擦力做功相等都為W_f/2…（2分）

M到D：                    ………………（2分）

N到D：                        …………………（2分）

（公式中將克服摩擦做功寫成其他符號(hào)的照樣得分，沒(méi)有寫電場(chǎng)力做功的不得分）

                      ………………………（1分）