Question

如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷，D點為O點在斜面上的垂足，OM＝ON，帶負電的小物體以初速度v₁＝5 m/s從M點沿斜面上滑，到達N點時速度恰好為零，然后又滑回到M點，速度大小變?yōu)関₂＝3 m/s．

(1)帶負電的小物體從M向N運動的過程中電勢能如何變？若小物體電荷量保持不變，可視為點電荷，電場力共做多少功？

(2)N點的高度h為多少？

(3)若物體第一次到達D點時速度為v＝4 m/s，求物體第二次到達D點時的速度．

Answer 1

答案：
解析：

(1)電勢能先減少后增加，由于M、N為等勢點，所以帶電體在兩點間運動時電場力做功為0 　　(2)0－mv＝－mgh－Wf 　　m－0＝mgh－Wf 　　解得：h＝＝0.85 m 　　(3)由對稱性可知物體從M到D以及從N到D克服摩擦力做功相等都為Wf/2… 　　M到D：mv2－mv＝－mg－＋W電 　　N到D：m2－0＝mg－＋W電 　　(公式中將克服摩擦做功寫成其他符號的照樣得分，沒有寫電場力做功的不得分)