Question

如圖所示，一帶電物體A以一定的初速度v₀從絕緣粗糙水平面上的P點(diǎn)向固定的帶電物體B運(yùn)動(dòng)，A與B帶同種性質(zhì)的電荷，當(dāng)A向右運(yùn)動(dòng)距離s時(shí)速度減為零，那么當(dāng)物體A以相同的初速度從P點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)距離

s

2

時(shí)，物體A的（　　）

A．動(dòng)能等于初動(dòng)能的一半

B．動(dòng)能小于初動(dòng)能的一半

C．動(dòng)能的減少量等于摩擦產(chǎn)生的熱量

D．動(dòng)能的減少量大于摩擦產(chǎn)生的熱量

Answer 1

分析：求解本題的關(guān)鍵是明確P點(diǎn)與位置s及

s

2

間電壓的大小關(guān)系，然后再根據(jù)動(dòng)能定理和摩擦生熱公式即可求解．

解答：解：設(shè)物體A電量為q，P與S及

S

2

間的電壓分別為

U

1

、U

2

，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由動(dòng)能定理可得：
-q

U

1

-μmgs=0-

1

2

mv

2 0

①
-q

U

2

-μmg?

s

2

=

1

2

mv

2

-

1

2

mv

2 0

②
又

U   1

=

E

1

s，

U

2

=

E

2

?

s

2

，根據(jù)物體B產(chǎn)生的電場(chǎng)特點(diǎn)可知

E   1

＞E

2

，所以

U

1

＞

2U

2

③
聯(lián)立①②③可得

1 2 mv

2

＞

1

4

mv

2

+

1

4

μmgs，即物體A的動(dòng)能應(yīng)大于初動(dòng)能的一半，所以A、B錯(cuò)誤．
由摩擦生熱表達(dá)式Q=f

s

相對(duì)

，結(jié)合①②式可得動(dòng)能的減少量應(yīng)大于摩擦產(chǎn)生的熱量，所以D正確C錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：涉及到“動(dòng)能”的問題，要利用動(dòng)能定理求解，注意電場(chǎng)力做功的一般求法．