Question

如图1-8-8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点时的动能为多少?

图1-8-8

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，根据动能定理得：

(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 J                                 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