Question

如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度V₁從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時(shí)速度為V₂（V₂＜V₁）。若小物體電荷量保持不變，OM＝ON，則小物體上升的最大高度為_(kāi)________，從N到M的過(guò)程中，小物體的電勢(shì)能________________(填變化情況)

Answer 1

   先減小后增加

解析試題分析：設(shè)斜面傾角為θ、上升過(guò)程沿斜面運(yùn)動(dòng)的最大距離為L(zhǎng)．因?yàn)镺M=ON，則MN兩點(diǎn)電勢(shì)相等，小物體從M到N、從N到M電場(chǎng)力做功均為0．上滑和下滑經(jīng)過(guò)同一個(gè)位置時(shí)，垂直斜面方向上電場(chǎng)力的分力相等，則經(jīng)過(guò)相等的一小段位移在上滑和下滑過(guò)程中電場(chǎng)力分力對(duì)應(yīng)的摩擦力所作的功均為相等的負(fù)功，所以上滑和下滑過(guò)程克服電場(chǎng)力產(chǎn)生的摩擦力所作的功相等，并設(shè)為W₁．在上滑和下滑過(guò)程，對(duì)小物體，摩擦力做功相等，則應(yīng)用動(dòng)能定理分別有：和，上兩式相減可得；由OM=ON，可知電場(chǎng)力對(duì)小物體先作正功后作負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大．
考點(diǎn)：本題考查動(dòng)能定理的應(yīng)用、摩擦力及電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)，涉及能量變化的題目一般都要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理的應(yīng)用．