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(10分)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,M点为斜面上的最低点,D点为O点在斜面上的垂足,N点为斜面上另一点,且OM=ON。带负电的小物体以初速度5m/s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,速度变为3m/s.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?电场力共做了多少功?

(2)N点的高度h为多少?

(3)若物体第一次到达D点时的速度为4m/s,求物体第二次到达D点时的速度。

 

【答案】

(1)电势能先减少后增加,电场力做功为0(2)(3)

【解析】(10分)(1)电势能先减少后增加,电场力做功为0 ;

(2)M到N,由动能定理有  

N到M,由动能定理有

解得

(3)由对称性可知物体从M到D以及从N到D克服摩擦力做功相等,都为

由M到D,由动能定理有  

由N到D,由动能定理有

解得

 

本题考查的是静电场与力学综合的相关问题,带负电的带电体距离正电的场源越远电势能越大,而M与N关于D点对称,因此带负电的小物体从M向N运动的过程中电势能先减少后增加,电场力做功为0 ;然后根据动能定理解出高度h;最后再根据动能定理解出速度;

 

练习册系列答案
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(2009?四川)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,带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为V2(V2<V1).若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

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,带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为V2(V2<V1).若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则(  )

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(2011?福建模拟)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,带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为V2(V2<V1).若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则(  )

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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,带负电的小物体以初速度V1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为V2(V2<V1)。若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则

A.小物体上升的最大高度为
B.从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小
C.从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功
D.从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小

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科目:高中物理 来源:2013-2014学年黑龙江省双鸭山市高三12月月考物理试卷(解析版) 题型:选择题

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,带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为. 若小物体电荷量保持不变,OM=ON,则(  )

A. 小物体上升的最大高度为

B. 从N到M的过程中,小物体的电势能逐渐减小

C. 从M到N的过程中,电场力对小物体先做负功后做正功

D. 从N到M的过程中,小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小

 

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