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    4．如图所示，在倾角θ=37°的绝缘斜面所在空间存在着竖直向上的匀强电场，场强E=4.0×103N/C，在斜面底端有一与斜面垂直的绝缘弹性挡板．质量m=0.20kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下，滑到斜面底端以与挡板相碰前的速率返回．已知斜面的高度h=0.24m，滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.30，滑块带电荷q=-5.0×10-4C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：
    （1）滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小；
    （2）滑块在斜面上运动的总路程s和系统产生的热量Q．

    分析 （1）在下滑过程中根据动能定理即可求得
    （2）滑块最终将静止在斜面底端．因此重力势能和电势能的减少等于克服摩擦力做的功，产生的热量为Q=fs

    解答 解：（1）滑块沿斜面滑下的过程中，受到的滑动摩擦力
    f=μ（mg+qE）cos37°=0.96N   
    设到达斜面底端时的速度为v，根据动能定理得
    （mg+qE）h-$f\frac{h}{sin37°}=\frac{1}{2}m{v}^{2}$   
    解得      v=2.4m/s．  
    （2）滑块最终将静止在斜面底端．因此重力势能和电势能的减少等于克服摩擦力做的功，（mg+qE）h=fs     
    解得滑块在斜面上运动的总路程：s=1 m
    Q=fs=0.96 J      
    答：（1）滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小为2.4m/s；
    （2）滑块在斜面上运动的总路程s为1m，系统产生的热量Q为0.96J

    点评 本题考查动能定理的应用，难点在于正确写出功的表达式，功等于力乘以力方向上的分位移，比如滑块下滑时重力方向的位移为竖直方向高度h，摩擦力方向的位移即为沿着斜面的长度

    练习册系列答案
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    A．膜片与极板间的电容变小B．极板的带电量增大
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    A．小物块上滑过程中机械能守恒
    B．小物块上滑过程中动能损失了mgH
    C．小物块上滑过程中动能损失了2mgH
    D．小物块上滑过程中机械能损失了2mgH

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    A．三个等势面中，等势面a的电势最高
    B．带电质点一定是从P点向Q点运动
    C．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
    D．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小

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    A．大小相同、方向相同B．大小相同、方向不同
    C．大小不同、方向不同D．大小不同、方向相同

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    C．a点电势高于c点电势
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