(2014•静安区一模)如图所示,两个绝缘斜面与绝缘水平面的夹角均为α=45°,水平面长d,斜面足够长,空间存在与水平方

(2014•静安区一模)如图所示,两个绝缘斜面与绝缘水平面的夹角均为α=45°,水平面长d,斜面足够长,空间存在与水平方向成45°的匀强电场E,已知E=
2
mg
4q
.一质量为m、电荷量为q的带正电小物块,从右斜面上高为d的A点由静止释放,不计摩擦及物块转弯时损失的能量.小物块在B点的重力势能和电势能均取值为零.试求:
(1)小物块下滑至C点时的速度大小;
(2)在AB之间,小物块重力势能与动能相等点的位置高度h1
(3)除B点外,小物块重力势能与电势能相等点的位置高度h2
JCDJNYCMY4 1年前 已收到1个回答 举报

一叶飘零舟 幼苗

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解题思路:(1)对从A到B过程运用动能定理列式求解即可;(2)对物块从A点下滑至重力势能与动能相等的位置过程运用动能定理列式,再结合重力势能与动能相等列式,最后联立求解即可;(3)左侧平面与电场线垂直,是等势面,电势能为qE(22d).

(1)物块从A→B→C的过程,由动能定理,有:
WG+WE=△EK
故有:
mgd−qE
2d−

2
2qEd=
1
2m
v2C
求得:vc=

gd
2
(2)物块从A点下滑至重力势能与动能相等的位置过程:
WG1+WE1=△Ek1=Ek1
其中:
mgh1=Ek1
则有:
mg(d-h1)-qE
2(d-h)=Ek1=mgh1
求得:h1=[d/3]
(3)除B点外,物块重力势能与电势能相等的位置位于左斜面
则有:mgh2=

2
2qEd
求得:h2=[d/4]
答:(1)小物块下滑至C点时的速度大小为

gd
2;
(2)在AB之间,小物块重力势能与动能相等点的位置高度h1为[d/3];
(3)除B点外,小物块重力势能与电势能相等点的位置高度h2为[d/4].

点评:
本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系;重力势能;电势能.

考点点评: 本题关键选择过程,运用动能定理列式;明确等势面与电场线垂直;由于只有重力和电场力做功,重力势能、动能、电势能之和守恒.

1年前

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