Question

（08年福州八中質檢）（16分）如圖所示，在絕緣水平面上，相距為L的A、B兩點處分別固定著兩個等量正電荷.a、b是AB連線上兩點，其中Aa=Bb=,a、b兩點電勢相等，O為AB連線的中點.一質量為m帶電量為+q的小滑塊(可視為質點)以初動能E₀從a點出發，沿AB直線向b運動，其中小滑塊第一次經過O點時的動能為初動能的n倍(n>1)，到達b點時動能恰好為零，小滑塊最終停在O點，求：

(1)小滑塊與水平面間的動摩擦因數μ；

(2)Ob兩點間的電勢差U_ob；

(3)小滑塊運動的總路程S。

Answer 1

(1)由Aa=Bb=,O為AB連線的中點得：a、b關于O點對稱，則

 

              U_ab=0                          ①    

 

 

設小滑塊與水平面間的摩擦力大小為f，對于滑塊從a→b過程，由動能定理得：

 

                        ②    

 

而f=μmg                           ③    

 

由①――③式得：                    ④   

 

（2）對于滑塊從O→b過程，由動能定理得：

 

                  ⑤    

 

由③――⑤式得：      ⑥    

 

(3)對于小滑塊從a開始運動到最終在O點停下的整個過程，由動能定理得：

 

                    ⑦   

 

而              ⑧   

 

由③――⑧式得：            ⑨