Question

如右图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v₁从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v₂（v₂<v₁）．若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，则（  ）

A．小物体上升的最大高度为

B．从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小

C．从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功

D．从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小

Answer

AD

【解析】

试题分析：设斜面倾角为θ、上升过程沿斜面运动的最大距离为L．因为OM=ON，则M、N两点电势相等，小物体从M到N、从N到M电场力做功均为0．上滑和下滑经过同一个位置时，垂直斜面方向上电场力的分力相等，摩擦力相等，所以上滑和下滑过程克服摩擦力所作的功相等，并设为W1．在上滑和下滑过程，对小物体，摩擦力做功相等，则由动能定理分别有：上滑过程：-mgLsinθ-Wf-W1=-mv12

下滑过程：mgLsinθ•L-Wf-W1=m v22-0

上两式相减可得：最大高度，故A正确；从N到M的过程中，电场力对小物体先作正功后作负功，电势能先减小后增大，故B错误．从M到N的过程中，由OM=ON，可知，电场力对小物体先作正功后作负功，故C错误；从N到M的过程中，小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小，而重力分力不变，则摩擦力先增大后减小，在此过程中小物体到O的距离先减小后增大，根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小，故D正确；故选AD．

考点：动能定理；电势能

【名师点睛】本题考查动能定理的应用、摩擦力及电场力做功的特点，涉及能量变化的题目一般都要优先考虑动能定理的应用，并要求学生能明确几种特殊力做功的特点，如摩擦力、电场力、洛仑兹力等。