题目内容
【题目】如图，足够长斜面倾角θ=30°，斜面上OA段光滑，A点下方粗糙且
，水平面上足够长OB段粗糙且μ2=0．3，B点右侧水平面光滑。OB之间有与水平方向β（β已知）斜向右上方的匀强电场E=
×105V/m。可视为质点的小物体C、D质量分别为mC=4kg，mD=1kg，D带电q= +1×10-4C，用轻质细线通过光滑滑轮连在一起，分别放在斜面及水平面上的P和Q点由静止释放，B、Q间距离d=1m，A、P间距离为2d，细绳与滑轮之间的摩擦不计。（sinβ=
，cosβ=
，g=10m/s2），求：
（1）物体C第一次运动到A点时速度；
（2）物体C减速向下运动阶段的加速度；
（3）物块D运动过程中电势能变化量的最大值。
【答案】（1）
（2）
（3）50J
【解析】试题分析：（1）对D进入电场受力分析可得：
，
故
，所以
，所以D在OB段不受摩擦力，设C物体到A点速度为
，由题释放后C物将沿斜面下滑，C物从P到A过程，对CD系统由动能定理得：
，
解得：；
（2）由题意，C经过A点后将减速下滑至速度为0后又加速上滑，设其加速度大小为
，向下运动的时间为
，发生的位移为
．
对物体C：
，
对物体D：
，③
联立解得：
；
则
，
（3）D从开始运动到最左端过程中：
所以电势能变化量的最大值为-50J．
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