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點向固定的帶電物體B運動，A與B帶同種性質的電荷，當A向右運動距離s時速度減為零，那么當物體A以相同的初速度從P點向右運動距離

s

2

時，物體A的（　　）

A．動能等于初動能的一半

B．動能小于初動能的一半

C．動能的減少量等于摩擦產生的熱量

D．動能的減少量大于摩擦產生的熱量

Answer 1

分析：求解本題的關鍵是明確P點與位置s及

s

2

間電壓的大小關系，然后再根據動能定理和摩擦生熱公式即可求解．

解答：解：設物體A電量為q，P與S及

S

2

間的電壓分別為

U

1

、U

2

，A與地面間的動摩擦因數為μ，由動能定理可得：
-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

，根據物體B產生的電場特點可知

E   1

＞E

2

，所以

U

1

＞

2U

2

③
聯立①②③可得

1 2 mv

2

＞

1

4

mv

2

+

1

4

μmgs，即物體A的動能應大于初動能的一半，所以A、B錯誤．
由摩擦生熱表達式Q=f

s

相對

，結合①②式可得動能的減少量應大于摩擦產生的熱量，所以D正確C錯誤．
故選D．

點評：涉及到“動能”的問題，要利用動能定理求解，注意電場力做功的一般求法．