專題九　電場(chǎng)應(yīng)用篇【應(yīng)用集訓(xùn)】應(yīng)用一　應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)能定理探究帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)　勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示。當(dāng)t=0時(shí),在此勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子(帶正電),設(shè)帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用,則下列說(shuō)法中正確的是(　　)A.帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)B.2s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)C.3s末帶電粒子的速度不為零D.0~3s內(nèi),電場(chǎng)力做的總功為零　答案　D　應(yīng)用二　應(yīng)用功能關(guān)系探究電場(chǎng)中能量轉(zhuǎn)化問(wèn)題1.(2020山東高三疫情開(kāi)學(xué)摸底,10)(多選)一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小滑塊,從傾角為θ的光滑絕緣斜面上的A點(diǎn)由靜止下滑,經(jīng)時(shí)間t后立即加上沿斜面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),再經(jīng)時(shí)間t滑塊恰好過(guò)A點(diǎn)。重力加速度大小為g,則(　　)A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為B.滑塊過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為2gtsinθC.滑塊從A點(diǎn)到最低點(diǎn)過(guò)程中重力勢(shì)能減少了mg2t2sin2θD.滑塊從最低點(diǎn)到A點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能減少了2mg2t2sin2θ答案　AB　2.(2020山東日照4月模擬,7)如圖,固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)等量異種的點(diǎn)電荷,電荷量分別為+Q和-Q,A、B相距為2d。MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿,另有一個(gè)穿過(guò)細(xì)桿的帶電小球p,質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點(diǎn)電荷,不影響電場(chǎng)的分布)?，F(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開(kāi)始釋放,小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí),速度大小為v。已知MN與AB之間的距離為d,靜電力常量為k,重力加速度為g?？芍?　　) A.C、D間的電勢(shì)差UCD=B.由等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布的特點(diǎn)知UCO=UDOC.小球p經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的加速度a=+gD.小球p經(jīng)過(guò)與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度vD=2v答案　C　[教師專用題組]【應(yīng)用集訓(xùn)】　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.(2020湖北荊門(mén)模擬)A、B為兩等量異種電荷,圖中水平虛線為A、B連線的中垂線,現(xiàn)將另兩個(gè)等量異種的試探電荷a、b,如圖用絕緣細(xì)桿連接后從離AB無(wú)窮遠(yuǎn)處沿中垂線平移到AB的連線,平移過(guò)程中兩試探電荷位置始終關(guān)于中垂線對(duì)稱。若規(guī)定離AB無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,則下列說(shuō)法中正確的是(　　)A.在A、B的連線上a所處的位置電勢(shì)φa<0B.a、b整體在A、B連線處具有的電勢(shì)能Ep>0C.整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中,靜電力對(duì)a做正功D.整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中,靜電力對(duì)a、b整體做正功答案　B　設(shè)A、B連線的中點(diǎn)為O,由于A、B連線的垂直平分線是一條等勢(shì)線,且一直延伸到無(wú)窮遠(yuǎn)處,所以O(shè)點(diǎn)的電勢(shì)為零,A、O間的電場(chǎng)線方向由A指向O,而沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,可知a所處的位置電勢(shì)φa>0,故A錯(cuò)誤;a所處的位置電勢(shì)φa>0,b所處的位置電勢(shì)φb<0,由Ep=qφ知,a、b在A、B連線處的電勢(shì)能均大于零,則整體的電勢(shì)能Ep>0,故B正確;在平移過(guò)程中,a所受的靜電力與其位移方向的夾角為鈍角,則靜電力對(duì)a做負(fù)功,故C錯(cuò)誤;a、b看成一個(gè)整體,原來(lái)總電勢(shì)能為零,在A、B連線處總電勢(shì)能大于零,所以整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中,總電勢(shì)能增大,靜電力對(duì)a、b整體做負(fù)功,故D錯(cuò)誤。2.(2020天津新華中學(xué)模擬)(多選)如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(guò)程中動(dòng)能增加了12J,金屬塊克服摩擦力做功8J,重力做功24J,則以下判斷正確的是(　　)A.金屬塊帶正電荷B.金屬塊的機(jī)械能減少12JC.金屬塊克服電場(chǎng)力做功8JD.金屬塊的電勢(shì)能減少4J 答案　AB　在金屬塊滑下的過(guò)程中動(dòng)能增加了12J,金屬塊克服摩擦力做功8.0J,重力做功24J,根據(jù)動(dòng)能定理得:W總=WG+W電+Wf=ΔEk,解得:W電=-4J,所以金屬塊克服電場(chǎng)力做功4J,金屬塊的電勢(shì)能增加4J,由于金屬塊下滑,電場(chǎng)力做負(fù)功,所以電場(chǎng)力應(yīng)該水平向右,所以金屬塊帶正電荷,故A正確,C、D錯(cuò)誤;在金屬塊滑下的過(guò)程中重力做功24J,重力勢(shì)能減小24J,動(dòng)能增加了12J,所以金屬塊的機(jī)械能減少12J,故B正確。3.(2020遼寧葫蘆島模擬)(多選)如圖所示,A、B、C、D為勻強(qiáng)電場(chǎng)中相鄰的四個(gè)等勢(shì)面,一電子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面D時(shí),動(dòng)能為16eV,速度方向垂直于等勢(shì)面D,且經(jīng)過(guò)等勢(shì)面C時(shí),電勢(shì)能為-8eV,經(jīng)過(guò)等勢(shì)面B時(shí)速度恰好為零,已知相鄰等勢(shì)面間的距離均為4cm,電子重力不計(jì)。則下列說(shuō)法正確的是(　　)A.電子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/mC.等勢(shì)面A的電勢(shì)為-8VD.電子再次經(jīng)過(guò)等勢(shì)面D時(shí),動(dòng)能為16eV答案　ACD　由于電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),則電子所受的電場(chǎng)力為恒力,電子速度方向與電場(chǎng)線平行,做勻變速直線運(yùn)動(dòng),A正確;電子從等勢(shì)面D運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面B的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得-eUDB=0-EkD,則可解得UDB=16V,由電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可知E==V/m=200V/m,B錯(cuò)誤;電子在等勢(shì)面C時(shí),由EpC=-eφC,代入數(shù)據(jù)解得φC=8V,又因?yàn)橄噜彽葎?shì)面之間的距離相等,則相鄰兩等勢(shì)面的電勢(shì)差相等,則φB=0、φA=-8V、φD=16V,C正確;在電子從等勢(shì)面D運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面B,再回到等勢(shì)面D的整個(gè)過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的功為零,由動(dòng)能定理可知,電子再次回到等勢(shì)面D時(shí)的動(dòng)能仍為16eV,D正確。4.(2020湖北襄陽(yáng)四中模擬)(多選)如圖所示,M、N兩點(diǎn)處于同一水平面,O為M、N連線的中點(diǎn),過(guò)O點(diǎn)的豎直線上固定一根絕緣光滑細(xì)桿,桿上A、B兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。第一種情況,在M、N兩點(diǎn)分別放置電荷量為+Q和-Q的等量異種點(diǎn)電荷,套在桿上帶正電的小金屬環(huán)從A點(diǎn)無(wú)初速度釋放,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn);第二種情況,在M、N兩點(diǎn)分別放置電荷量為+Q的等量同種點(diǎn)電荷,該金屬環(huán)仍從A點(diǎn)無(wú)初速度釋放,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。則兩種情況中(　　)A.金屬環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度第一種情況較大B.金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間第一種情況較短C.金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,動(dòng)能與重力勢(shì)能之和均保持不變D.金屬環(huán)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中(不含A、B兩點(diǎn)),在桿上相同位置的速度第一種情況較大答案　BD　等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線是等勢(shì)線,帶電金屬環(huán)沿桿運(yùn)動(dòng)時(shí)電勢(shì)能不變,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,金屬環(huán)所受合力等于重力,做加速度等于重力加速度的勻加速直線運(yùn)動(dòng);等量同種正點(diǎn)電荷連線中垂線上,點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O電勢(shì)最高,與中點(diǎn)O距離越遠(yuǎn),電勢(shì)越低,A、B兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱,電勢(shì)相等,金屬環(huán)電勢(shì)能相等,從A點(diǎn)到B點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,第一種情況與第二種情況在B點(diǎn)的速度相等,故A錯(cuò)誤。第二種情況中金屬環(huán)所受電場(chǎng)力先是阻力后是動(dòng)力,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)與第一種情況速度相等,可知D正確。由于到B點(diǎn)前 第二種情況相同位置的速度均比較小,所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間比較長(zhǎng),故B正確。第一種情況,只有重力做功,機(jī)械能守恒,第二種情況,除重力做功外,電場(chǎng)力先做負(fù)功,后做正功,過(guò)程中機(jī)械能不守恒,故C錯(cuò)誤。5.(2020湖南衡陽(yáng)模擬)(多選)如圖所示,粗糙絕緣的水平面附近存在一平行于水平面的電場(chǎng),其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行,x軸上的電勢(shì)φ與坐標(biāo)x的關(guān)系如圖中曲線所示,曲線過(guò)(0.1m,4.5×105V)和(0.15m,3×105V)兩點(diǎn),圖中虛線為該曲線過(guò)點(diǎn)(0.15m,3×105V)的切線,現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg、電荷量為+2.0×10-8C的滑塊P(可視為質(zhì)點(diǎn)),從x=0.10m處由靜止釋放,其與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02,取重力加速度g=10m/s2。則下列說(shuō)法中正確的是(　　)A.滑塊P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電勢(shì)能先減小后增大B.滑塊P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度先減小后增大C.x=0.15m處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2.0×106N/CD.滑塊P運(yùn)動(dòng)的最大速度為0.1m/s答案　BCD　由電勢(shì)φ與位移x關(guān)系圖線的斜率表示電場(chǎng)強(qiáng)度可知,電場(chǎng)強(qiáng)度方向未變,滑塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中電場(chǎng)力始終做正功,電勢(shì)能逐漸減小,A錯(cuò)誤;φ-x圖線的斜率的絕對(duì)值表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,則x=0.15m處的場(chǎng)強(qiáng)大小為E==V/m=2×106V/m,滑塊P在此處的電場(chǎng)力大小為:F=qE=2×10-8×2×106N=0.04N,滑動(dòng)摩擦力大小為f=μmg=0.02×2N=0.04N,在x=0.15m前電場(chǎng)力大于摩擦力,做加速運(yùn)動(dòng),加速度逐漸減小,在x=0.15m后電場(chǎng)力小于摩擦力,做減速運(yùn)動(dòng),加速度逐漸增大,B、C正確;在x=0.15m處,電場(chǎng)力等于摩擦力,速度最大,根據(jù)動(dòng)能定理得,qU-fx=mv2,x=0.10m和x=0.15m處的電勢(shì)差為1.5×105V,代入求解,最大速度為0.1m/s,D正確。6.(2020山東青島模擬)(多選)如圖(a)所示,兩個(gè)帶正電的小球A、B(均可視為點(diǎn)電荷)套在一根傾斜的光滑絕緣直桿上,其中A球固定,電荷量QA=2.0×10-4C,B球的質(zhì)量m=0.1kg。以A為坐標(biāo)原點(diǎn),沿桿向上建立直線坐標(biāo)系,B球的總勢(shì)能(重力勢(shì)能與電勢(shì)能之和)隨位置x的變化規(guī)律如圖(b)中曲線Ⅰ所示,直線Ⅱ?yàn)榍€Ⅰ的漸近線。圖中M點(diǎn)離A點(diǎn)距離為6m。令A(yù)所在水平面為重力勢(shì)能參考平面,無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,重力加速度g取10m/s2,靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.桿與水平面的夾角θ=60°B.B球的電荷量QB=1.0×10-5CC.若B球以4J的初動(dòng)能從M點(diǎn)沿桿向上運(yùn)動(dòng),到最高點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能減小2JD.若B球從離A球2m處?kù)o止釋放,則向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度先減小后增大答案　BCD　漸進(jìn)線Ⅱ表示B球的重力勢(shì)能Ep隨位置的變化關(guān)系,即:Ep=mgxsinθ=k'x,得:sinθ==0.5,即θ=30°,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖(b)中的曲線Ⅰ可知,在x=6m處總勢(shì)能最小,B球動(dòng)能最大,該位置B球受力平衡,則有mgsinθ=k,解得:QB=1×10-5C,B正確;若B球以4J的初動(dòng)能從M點(diǎn)沿桿向上運(yùn)動(dòng),在M點(diǎn)時(shí),B球的重力勢(shì)能Ep1=mgxsin30°=3J,電勢(shì)能Ep電1=Ep總-Ep1=3J,由能量守恒定律可知,最高點(diǎn)時(shí),Ek=0,Ep總'=4J+6J=10J,對(duì)應(yīng)的位置為x'=18m,此位置處Ep2=mgx'sin30°=9J,則Ep電2=10J-9J=1J,故ΔEp電=1J-3J=-2J,C正確;在M處加速度最小為0,所以從x=2m向上加速度先減小后增大,D正確。7.(2020遼寧沈陽(yáng)模擬)如圖a所示,兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖b所示的交變電壓,一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處。若在t0時(shí)刻釋放該粒子,粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng),并最終打在A板上。則t0可能屬于的時(shí)間段是(　　)A.0T時(shí)情況類似。因粒子最終打在A板上,則要求粒子在每個(gè)周期內(nèi)的總位移應(yīng)小于零,對(duì)照各項(xiàng)可知B正確。8.(2020山東濰坊二模)(多選)如圖1所示,長(zhǎng)為8d、間距為d的平行金屬板水平放置(未按比例作圖),OO'為中心線,O點(diǎn)有一粒子源,能持續(xù)水平向右發(fā)射初速度為v0、電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子。在兩板間存在如圖2所示的交變電場(chǎng),取豎直向下為正方向,不計(jì)粒子重力。以下判斷正確的是(　　)　　　　圖1　　　　　　　　　　　圖2A.粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為B.射出電場(chǎng)時(shí)粒子的最大動(dòng)能為mC.t=時(shí)刻進(jìn)入的粒子,從O'點(diǎn)射出D.t=時(shí)刻進(jìn)入的粒子,從O'點(diǎn)射出 答案　AD　由圖可知場(chǎng)強(qiáng)E=,則粒子在電場(chǎng)中的加速度a==,則粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間滿足=a,解得tmin=,A正確。能從板間射出的粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為t=,由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知任意時(shí)刻射入的粒子射出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度均為0,可知射出電場(chǎng)時(shí)粒子的動(dòng)能均為m,B錯(cuò)誤;t==時(shí)刻進(jìn)入的粒子,在沿電場(chǎng)方向的運(yùn)動(dòng)是:先向下加速,開(kāi)始階段可向下加速的時(shí)間最長(zhǎng)為,因>tmin,則粒子打在下極板,故C錯(cuò)誤。t==時(shí)刻進(jìn)入的粒子,在沿電場(chǎng)方向的運(yùn)動(dòng)是:先向上加速,后向上減速,速度到零,此時(shí)在豎直方向的位移y=2·a()2=,剛好到達(dá)極板處;然后向下加速,再向下減速,速度到零,回到中心線OO'上……如此反復(fù),則最后從電場(chǎng)射出時(shí)沿電場(chǎng)方向的位移為零,則粒子將從O'點(diǎn)射出,D正確。9.(2020山東濰坊三模)如圖所示,BCD是光滑絕緣的半圓形軌道,位于豎直平面內(nèi),直徑為BD,豎直軌道半徑為R,下端與水平絕緣軌道在B點(diǎn)平滑連接,質(zhì)量為m的不帶電的滑塊b靜止在B點(diǎn),整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小為E。質(zhì)量為m、帶正電的小滑塊a置于水平軌道上,電荷量為q=,滑塊a與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度為g?，F(xiàn)將滑塊a從水平軌道上距離B點(diǎn)12R的A點(diǎn)處由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)與滑塊b發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短且電荷量不變,碰后兩滑塊粘在一起運(yùn)動(dòng),a、b滑塊均視為質(zhì)點(diǎn)。求:(1)滑塊a、b碰撞后的速度大小;(2)碰后,滑塊在圓形軌道上最大速度的大小,以及在最大速度位置處滑塊對(duì)軌道作用力的大小。答案　(1)　(2)　解析　(1)對(duì)a從A到B的過(guò)程用動(dòng)能定理得E×12R-μmg×12R=m解得v1=2對(duì)a與b碰撞用動(dòng)量守恒定律得mv1=2mv2解得v2=。(2)當(dāng)滑塊的重力與電場(chǎng)力的合力方向和圓軌道徑向一致時(shí),滑塊的速度最大,設(shè)此時(shí)滑塊位于P點(diǎn),如圖,則有tanθ==,故θ=37°對(duì)a、b滑塊從碰后粘在一起運(yùn)動(dòng)到最大速度的過(guò)程由動(dòng)能定理有ERsin37°-2mgR(1-cos37°)=×2m-×2m解得滑塊的最大速度v3=滑塊在P點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得,FN-=解得滑塊受到軌道的支持力為FN=由牛頓第三定律,此時(shí)滑塊對(duì)軌道的作用力為。10.(2020河北模擬)如圖所示,在水平線MN上方區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)內(nèi)有一光滑絕緣平臺(tái),平臺(tái)左側(cè)靠墻,平臺(tái)上有帶絕緣層的輕彈簧,其左端固定在墻上,彈簧不被壓縮時(shí)右側(cè)剛好到平臺(tái)邊緣,光滑絕緣平臺(tái)右側(cè)有一水平傳送帶,傳送帶A、B兩端點(diǎn)間距離L=1m,傳送帶以速率v0=4m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),現(xiàn)用一帶電小物塊向左壓縮彈簧,放手后小物塊被彈出,從傳送帶的B端飛出。小物塊經(jīng)過(guò)MN邊界上C點(diǎn)時(shí),速度方向與水平方向成45°角,經(jīng)過(guò)MN下方M'N'水平線上的D點(diǎn)時(shí),速度方向與水平方向成60°角。傳送帶B端距離MN 的豎直高度h1=0.4m,MN與M'N'平行,間距h2=1.6m(圖中未按比例作圖),小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,小物塊的質(zhì)量為m=0.1kg,帶電荷量q=1×10-2C,平臺(tái)與傳送帶在同一水平線上,二者連接處縫隙很小,不計(jì)小物塊經(jīng)過(guò)連接處的能量損失,重力加速度為g=10m/s2,=1.732,=2.236。求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;(2)彈簧彈性勢(shì)能的最大值;(3)當(dāng)小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)因摩擦產(chǎn)生的熱量最大時(shí),小物塊在傳送帶上發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。答案　(1)100N/C　(2)1J　(3)0.268s解析　(1)設(shè)小物塊從B點(diǎn)飛出的速度為vB,在C點(diǎn)、D點(diǎn)時(shí)的速度分別為v1、v2。在C點(diǎn)小物塊的速度方向與水平方向成45°角,則由幾何關(guān)系可知v1x=v1y=vB小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),在豎直方向上有2ah1==在D點(diǎn)由=tan60°,解得v2y=vB小物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中,在豎直方向上有2gh2=-=(vB)2-=2解得vB=4m/s將其代入2ah1==,解得a=20m/s2小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,有qE+mg=ma,解得E=100N/C。(2)小物塊被彈簧彈開(kāi),恰好減速到B端與傳送帶同速,則小物塊從A端運(yùn)動(dòng)到B端有-v2=-2a0L,ma0=μ(Eq+mg),小物塊在A點(diǎn)具有的動(dòng)能即彈簧具有的最大彈性勢(shì)能,則Ep=Ek=mv2=1J。(3)小物塊在傳送帶上摩擦產(chǎn)生熱量的最大值是物塊在傳送帶上相對(duì)路程最長(zhǎng)的情況,有兩種情況,一種是物塊一直加速運(yùn)動(dòng)到B端與傳送帶共速,一種是物塊在傳送帶上減速到B端與傳送帶共速。第一種情況:傳送帶的路程:x0=v0t1物塊的路程為L(zhǎng),有-v2=2a0L物塊的速度變化為vB=v+a0t1聯(lián)立解得t1=(2-)s=0.268s第二種情況:傳送帶的路程:x0'=v0t2物塊的路程為L(zhǎng),有-v2=-2a0L物塊的速度變化為vB=v-a0t2聯(lián)立解得t2=(-2)s=0.236s計(jì)算可得第一種情況相對(duì)路程大于第二種情況的相對(duì)路程,則t=t1=0.268s。