Question

如圖7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a點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為100 J，到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能減少為原來的，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b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為______.

                     圖7

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過程中，由動(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                                                             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b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為

    E_k=20 J-2×8 J=4 J.

    答案：4 J