Question

1．如圖所示，在絕緣的斜面下方O點(diǎn)處固定一正點(diǎn)電荷，一帶負(fù)電的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初速度υ₁從斜面底端M沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)其速度變?yōu)榱�，然后又返回到M點(diǎn)，此時(shí)的速度為υ₁，且υ₂＜υ₁．物塊在運(yùn)動(dòng)過程中的電荷量保持不變，且OM=ON．重力加速度為g．下列說法正確的是（　�。�

• A． 物塊從N點(diǎn)到M點(diǎn)的過程中，其電勢(shì)能減小
• B． 物塊從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力對(duì)物塊先做正功后做負(fù)功
• C． 物塊上升的最大高度為$\frac{{{v}_{1}}^{2}+{{v}_{2}}^{2}}{4g}$
• D． 物塊從N點(diǎn)到M點(diǎn)的過程中，其受到的摩擦力和電場(chǎng)力均先減小后增大

Answer 1

分析 根據(jù)電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)可求得電場(chǎng)力做功的大小，由動(dòng)能定理可分別列出上滑及下滑過程中的表達(dá)式，聯(lián)立即可解得最大高度．由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能關(guān)系要得出電勢(shì)能的變化及電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)；分析小球運(yùn)動(dòng)中壓力的變化，由滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算公式可分析摩擦力的變化；

解答 解：A、根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的分布規(guī)律可知，物塊從N點(diǎn)到M點(diǎn)的過程中，先由低電勢(shì)到高電勢(shì)，再由高電勢(shì)到低電勢(shì)，故電勢(shì)能先減小后增大，故A錯(cuò)誤；
B、物塊從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能先減小后增大，故電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功；故B正確；
C、，其電勢(shì)能減小由題知，物體到達(dá)N點(diǎn)時(shí)上升的高度最大，設(shè)最大高度為h．由于OM=ON，M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，上升過程中電場(chǎng)力做功為0，則根據(jù)動(dòng)能定理得，上升過程：-mgh=0-$\frac{1}{2}{mv}_{1}^{2}$，得 h=$\frac{{{v}_{1}}^{2}}{2g}$．故C錯(cuò)誤．
D、物塊從N點(diǎn)到M點(diǎn)的過程中，物體到點(diǎn)電荷的距離先減小后增大，故電場(chǎng)力一定先增大后減小，而物體受到的電場(chǎng)力垂直斜面的分力先增大后減小，而重力分力不變，則摩擦力先增大后減小，故D錯(cuò)誤．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)以及動(dòng)能定理的應(yīng)用、摩擦力及電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)，涉及能量變化的題目一般都要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理的應(yīng)用，并要求學(xué)生能明確常見電場(chǎng)的特點(diǎn)，并掌握幾種特殊力做功的特點(diǎn)，如摩擦力、電場(chǎng)力、洛侖茲力等．