Question

如圖1-8-8所示，一個(gè)帶正電的物體沿絕緣水平板向右運(yùn)動(dòng)，絕緣水平板上方所在空間存在有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng).當(dāng)此物體經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為100 J，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少為原來(lái)的，減少的動(dòng)能中有轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，則當(dāng)該物體第二次經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為多少?

圖1-8-8

Answer 1

解析：設(shè)電場(chǎng)力為qE，滑動(dòng)摩擦力為F，則由a到b過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：

(qE+F)×=100×(1-) J=80 J                                               ①

因?yàn)檗D(zhuǎn)化成的電勢(shì)能ΔE_p=×80 J=48 J

由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系得qE×=48 J                                 ②

由①②得qE=F

由b點(diǎn)繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)直至減速到零的過(guò)程中，設(shè)位移為s，由動(dòng)能定理得：

(qE+F)s=100× J=20 J，代入qE= F得Fs=8 J

由b到最右端再回到b的過(guò)程中，摩擦力做負(fù)功為2Fs=16 J，電場(chǎng)力做功為零，所以第二次經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為E_k=20 J-2×8 J=4 J.

答案：4 J