FANPHYSICS · NOTEBOOKLM 讲义

单2:粗糙面带电块往返

章节:电势、电势差与等势面 · 资料编号:electric_potential_lesson78_hw_02_rough_plane_energy

题目

正电小金属块以初动能 Ek 从 A 向左运动到 B 停止,损失动能的3/4转化为电势能,A点电势为零。

选项

  1. A. 摩擦力是电场力的1/4
  2. B. B点电势能为3Ek/4
  3. C. 再回A点动能为3Ek/4
  4. D. B点电势为-3Ek/(4q)

学习定位

电场强度与电势能

题族:电场功与电势能

条件变式L2难度 3/5

训练能力:电势高低判断、电场力功与能量关系

前置知识:电场强度、功与能量

查看该模型的完整题族链

核心知识点

电势电势差等势面粗糙面带电块往返

参考答案

B

分步解析

1. 条件提取

把初动能损失分成电势能增加和摩擦生热,再分析返回过程。

2. 对应公式

\[qEL=\frac34E_k,\qquad fL=\frac14E_k\]

3. 推导过程

故f/(qE)=1/3,B点电势能为3Ek/4且电势为正。返回时电场做功3Ek/4、摩擦耗散Ek/4,所以回A动能为Ek/2。

4. 结论

答案为 **B**。

变式练习

进阶近似题:同考点迁移

保持“粗糙面带电块往返”的核心考点,改变电荷符号、空间位置或初始能量后,重新判断场强、电势与能量关系。

变式答案

先确定电势差和电场方向,再用功与能量关系完成计算;答案随新条件确定。

思路提示

先找不变量,再处理电荷正负引起的方向和符号变化。