Question

如圖2所示，傾角為30⁰的直角三角形底邊長為2，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌。現(xiàn)在底邊中點(diǎn)0處固定一正電荷Q，讓一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)從斜面頂端A沿斜邊滑下，滑到斜邊的垂足D時(shí)速度為v.

(1)在質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)中不發(fā)生變化的是(  )

A．重力勢能	B．電勢能與重力勢能之和
C．動(dòng)能和重力勢能之和	D．動(dòng)能、重力勢能、電勢能三者之和

(2)該質(zhì)點(diǎn)滑到非常接近斜邊底端C時(shí)速率v_c為多少?．

Answer 1

(1)D(2)

解：(1)若只有重力做功，機(jī)械能守恒；若只有電場力做功，動(dòng)能和電勢能總和不變。題中質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)中，只有重力和電場力做功，故動(dòng)能、電勢能、重力勢能三者之和不變，選D項(xiàng)。
(2)將0、D連接，由幾何知識(shí)知OD=OC=，表明D、C兩點(diǎn)為+Q產(chǎn)生電場中等勢面上的兩點(diǎn)，即m從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場力不做功。從D到C點(diǎn)的過程，m的機(jī)械能守恒，則有，解得
【標(biāo)簽】電場中的能量守恒應(yīng)用問題