Question

如图7所示，一个带正电的物体沿绝缘水平板向右运动，绝缘水平板上方所在空间存在有水平向左的匀强电场.当此物体经过a点时动能为100 J，到达b点时的动能减少为原来的，减少的动能中有转化为电势能.则当该物体第二次经过b点时的动能为______.

                     图7

Answer 1

解析：设电场力为qE，滑动摩擦力为F，则由a到b过程中，由动能定理得：

     (qE+F)·=100(1-) J=80 J                                           ①

    因为转化成的电势能ΔE_p=×80 J=48 J

    由电场力做功与电势能变化关系得

    qE·=48                                                             ②

    由①②得qE=F

    由b点继续向右运动直至减速到零的过程中，设位移为s,

    由动能定理得(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的过程中，摩擦力做负功为2Fs=16 J，电场力做功为零，所以第二次经过b点时动能为

    E_k=20 J-2×8 J=4 J.

    答案：4 J