Question

如图所示,绝缘水平板面上,相距为L的A?B两个点分别固定着等量正点电荷.O为AB连线的中点,C?D是AB连线上的两点,AC=CO=OD=OB=1/4L.一质量为m?电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E₀从C点出发,沿直线AB向D运动,滑动第一次经过O点时的动能为nE₀(n>1),到达D点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点,求:

(1)小滑块与水平板面之间的动摩擦因数μ;
(2)OD两点间的电势差U_OD;
(3)小滑块运动的总路程s.

Answer 1

(1)2E₀/Lmg  (2) (1-2n)  (3)

(1)根据动能定理.
C―→O:W_电+W_f=nE₀-E₀①
O―→D:W_电′+W_f=0-nE₀②
W_f=-μmg③
根据题意W_电=-W′_电④
联立①②③④解得μ=2E₀/Lmg.⑤
(2)根据动能定理,O到D过程有
qU_OD-μmg=O-nE₀⑥
解⑤⑥得U_0D= (1-2n).⑦
(3)由初始C点至最终停止于O点,根据动能定理有qU_CO-μmgS=0-E₀⑧
U_CO=-U_OD⑨
联立⑤⑦⑧⑨解得总路程S=.⑩