Question

如圖所示，在水平向右的勻強電場中有一絕緣斜面，斜面上有一帶電金屬塊沿斜面滑下，已知在金屬塊滑下的過程中動能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，則以下判斷正確的是（ ）

A．金屬塊帶負電荷
B．金屬塊克服電場力做功8.0J
C．金屬塊的機械能減少12J
D．金屬塊的電勢能減少4.0J

Answer 1

【答案】分析：在金屬塊滑下的過程中動能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，根據動能定理求出電場力做功．
知道電場力做功量度電勢能的改變．
知道重力做功量度重力勢能的改變．
解答：解：A、在金屬塊滑下的過程中動能增加了12J，金屬塊克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，根據動能定理得：
W_總=W_G+W_電+W_f=△E_K
解得：W_電=-4J
所以金屬塊克服電場力做功4.0J，金屬塊的電勢能增加4J．
由于金屬塊下滑，電場力做負功，
所以電場力應該水平向右，所以金屬塊帶正電荷．故A、B、D錯誤
C、在金屬塊滑下的過程中重力做功24J，重力勢能減小24J，動能增加了12J，所以金屬塊的機械能減少12J，故C正確．
故選C．
點評：解這類問題的關鍵要熟悉功能關系，也就是什么力做功量度什么能的變化，并能建立定量關系．