问题
问答题
一个质量为m带有电荷为-q的小物体，可在绝缘水平轨道OX上运动，O端有一与轨道垂直的固定墙．轨道处于匀强电场中，场强大小为E，方向沿OX轴正方向，如图所示，小物体从距离墙角X0处以速度v0从图示位置向左运动，运动时受到大小不变的摩擦力f作用，设小物体与墙壁碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求：它停止运动前所通过的总路程S．
答案
（1）当qE＞f时，最终物体停在墙角处qE•x0-f•s=0-
m1 2 v 20
s=
m1 2
-qEx0v 20 f
（2）讨论：qE＜f
①在碰撞前停下，即f＞qE+
时qE•s-f•s=0-m v 20 2x0
m1 2 v 20
s=m v 20 2(f-qE)
②在墙壁处停下，即f=qE+
时s=x0m v 20 2x0
③在与墙壁碰撞后向右停下，即qE+
＞f＞qE时m v 20 2x0
qE(2x0-s)-fs=0-
m1 2 v 20
即s=
．2qEx0+
m1 2 v 20 qE+f
答：它停止运动前所通过的总路程S可能为：
、
m1 2
-qEx0v 20 f
、x0、m v 20 2(f-qE)
．2qEx0+
m1 2 v 20 qE+f
