Question

在粗糙的水平地面上，有一小滑块，质量为m=1kg，带正电荷，带电量为q=10^-3C，整个空间充满着水平向右的匀强电场，电场强度为E=3×10³ N/C，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.4．在地面A处，滑块开始以水平向右的初速度v₀=2m/s向右滑动，最后在B处停下，重力加速度取g=10m/s²，求：（1）滑块在水平地面上滑动的距离x_AB；
（2）带电滑块在电场中具有的电势能怎样变化？变化多少？
（3）A、B两点的电势差U_AB多大？

Answer 1

分析：小滑块从A到B的过程电场力和摩擦力做功，由动能定理可以求出AB之间的距离；电势能的变化多于电场力做的功；再根据匀强电场中电势差与场强的关系，即可求出AB之间的电势差．

解答：解：（1）小滑块从A到B 的过程电场力和摩擦力做功，由动能定理得：
(qE-μmg)?xAB=0-

1

2

mv

2 0

代人数据解得：x_AB=2m
（2）电势能减小：△EP=qExAB=10-3×3×103×2J=6J
（3）A、B两点的电势差U_AB：UAB=ExAB=3×103×2V=6×103V
答：（1）滑块在水平地面上滑动的距离为2m；
（2）带电滑块在电场中具有的电势能减小，减小了6J；
（3）A、B两点的电势差为6×10³V．

点评：该题考查匀强电场中电势差与场强的关系和动能定理的应用，对应的过程比较简单，正确找出有那些力做功，以及物体动能的变化是解题的关键．