Question

如图所示，一带电物体a以一定的初速度从绝缘粗糙水平面上的P点向固定的带电体b运动，b与a电性相同，当A向右移动s时，速度减为零，那么当A以同样的初速度从P点向右的位移为s/2时，a的动能为（　　）

A．大于初动能的一半

B．等于初动能的一半

C．小于初动能的一半

D．动能的减少量等于电势能的增加量与摩擦生热之和

Answer 1

分析：（1）b与a电性相同，故a受到b的库仑力方向向左，并随着距离的减小而增大，是个变力；
（2）动能的变化量可以通过动能定理求解，即△E_K=W_合，摩擦生热等于克服摩擦力所做的功．

解答：解：在A向右移动s，速度减为零的过程中，运用动能定理得：△E_K=W_合即：0-

1

2

mv02=W_电+W_f，
    当A以同样的初速度从P点向右运动的位移为

s

2

的过程中，电场力比后

s

2

运动过程中的电场力小，
    所以该过程中W电′＜

w电

2

，摩擦力做的功Wf′=

wf

2

，对该过程运用动能定理得：
       

1

2

mv 2-

1

2

mv02=W电′ +Wf′＜

W电+Wf

2

，
    所以

1

2

mv 2＞

1 2 mv02

2

即此时a的动能大于初动能的一半，故A正确，BC错误；
    运动过程中，电场力做负功，电势能增加，摩擦力做负功产生热量，根据动能定理可知动能的减少量等于电势能的增加量与摩擦生热之和，故D正确．
故选AD．

点评：本题特别要注意的是库仑力随着距离的减小而增大，是个变力，要学会选取不同的运动过程运用动能定理，使题目简化．本题难度较大．