Question

16．如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向左，帶正電物塊A沿絕緣水平板向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為200J，到Q點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了160J，電勢(shì)能增加了96J，則它再回到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為多少？

Answer 1

分析 設(shè)物體向右運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)靜止，然后返回，PQ間距離為x₁，QR間距離為x₂，則由動(dòng)能定理可以求出兩段距離之間的關(guān)系，又因?yàn)殡妶?chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量，進(jìn)而求出摩擦力做的功，因此，由P到R再回到P的過程中-2（fx₁+fx₂）=E_k-E_k0，即可求解．

解答 解：設(shè)物體向右運(yùn)動(dòng)到R點(diǎn)靜止，然后返回，PQ間距離為x₁，QR間距離為x₂，則由動(dòng)能定理得：
-（f+qE）x₁=-160 J
-（f+qE）x₂=-40 J
所以x₂=$\frac{1}{4}$x₁
又qEx₁=96 J
則fx₁=160-96J=64J，
所以fx₂=$\frac{1}{4}$×64J=16J，
由P經(jīng)Q向右運(yùn)動(dòng)到靜止后，再向左運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做功為零，
根據(jù)動(dòng)能定理有：-2（fx₁+fx₂）=E_k-E_k0
所以有：E_k=E_k0--2（fx₁+fx₂）=200-2×（64+16）=40J
答：它再回到P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為40J．

點(diǎn)評(píng) 該題主要考查了動(dòng)能定理在電場(chǎng)中的運(yùn)用，要知道電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量，要靈活選擇研究的過程．