Question

如圖勻強電場方向水平向左，帶正電的物體沿絕緣水平板向右運動，經過a點時動能為100J，到b點時動能是經過a點處動能的1/5，減少的動能中有3/5轉化為電勢能，那么，當它再經過b點時的動能為（　　）

A、4 J

B、7.2 J

C、12 J

D、20 J

Answer 1

分析：設物體向右運動到c點靜止，然后返回，ab間距離為x₁，bc間距離為x₂，則由動能定理可以求出兩段距離之間的關系，又因為電場力做的功等于電勢能的減少量，進而求出摩擦力做的功，因此，由b到c再回到b的過程中，-2fx₂=E_kB′-E_kB，即可求解．

解答：解：設物體向右運動到c點靜止，然后返回，ab間距離為x₁，bc間距離為x₂，則由動能定理得：
-（f+qE）x₁=-

4

5

Ek0=-80 J
-（f+qE）x₂=-

1

5

Ek0=-20 J
所以x₂=

x1

4

又qEx₁=（

4

5

Ek0）×

3

5

=48 J
則qEx₂=

1

4

×48=12 J，即由b到c，電勢能增加12 J，所以克服摩擦力做功fx₂=8 J．
因此，由b到c再回到b的過程中，-2fx₂=E_kB′-E_kB
所以E_kB′=E_kB-2fx₂=

1

5

Ek0-2fx₀=20-16=4 J．
故選A

點評：該題主要考查了動能定理在電場中的運用，要知道電場力做的功等于電勢能的減少量，要靈活選擇研究的過程．