Question

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，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？电场力功做多少功？

（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

Answer

（1）0（2）0．85m（3）

【解析】

试题分析：（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．当物体从M到N时，由动能定理有：

当物体从N到M时，由动能定理有：

联立解得：．

（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．

M到D：

N到D：

把h代入可得：，解得

考点：考查了动能定理的综合应用

【名师点睛】应用动能定理应注意的几个问题（1）明确研究对象和研究过程，找出始末状态的速度。（2）要对物体正确地进行受力分析，明确各力做功的大小及正负情况（待求的功除外）。（3）有些力在物体运动过程中不是始终存在的。若物体运动过程中包括几个阶段，物体在不同阶段内的受力情况不同，在考虑外力做功时需根据情况区分对待