Question

如圖所示，在絕緣水平面上相距為L的A、B兩點分別固定著等量正點電荷.O為AB連線的中點，C、D是AB連線上兩點，其中AC=CO=OD=DB=1/4L.一質(zhì)量為m電量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點）以初動能E從C點出發(fā)，沿直線AB向D運(yùn)動，滑塊第一次經(jīng)過O點時的動能為kE（k＞1），到達(dá)D點時動能恰好為零，小滑塊最終停在O點，求：

（1）小滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ.

（2）OD兩點間的電勢差U_OD.

（3）小滑塊運(yùn)動的總路程s.

Answer 1

 解析：（1）因O為AB連線的中點，C、D是AB連線上兩點，其中AC=CO=OD=1/4L.知C、D關(guān)于O點對稱，則U_CD=0. ………………1 分

設(shè)滑塊與水平面間的摩擦力大小為f，對滑塊從C到D的過程中，由動能定理得：qU_CD-fL/2=0-E，………………1 分且f=μmg.

可得μ=2E/（mgL）. ………………1 分

（2）對于滑塊從O到D的過程中，由動能定理得qU_OD-fL4=0-kE, . ………………2 分

可得U_OD=(1-2k)E/(2q). . ………………1 分

（3）對于小滑塊從C開始運(yùn)動最終在O點停下的整個過程，由動能定理得qU_CO-fs=0-E，……………3 分

而U_CO=-U_OD=(2k-1)E/(2q)，

可得s=（2k+1）/4L. ………………1 分