问题 问答题

如下图所示,在绝缘水平面上,相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷,a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=,O为AB连线中点.一质量为m、电荷量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能Ek0从a点出发,沿AB直线向b点运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终停在O点.求:

(1)小滑块与水平面间的滑动摩擦因数μ;

(2)O、b两点间的电势差UOb;

(3)小滑块运动的总路程s.

答案

(1)μ="2Ek0/mgL " (2)UOb=(-n)Ek0 (3)s=L

(1)由Aa=Bb=,O为AB中点得:

a、b关于O点对称,则Uab="0                                                  " ①

设小物块与平面间摩擦力大小为f,对于小滑块由a→b过程有:

0-Ek0=-f·+Uab·q     ②

f=μN      ③

N="mg    " ④

由①②③④式得:μ="2Ek0/mgL.   " ⑤

(2)对于小滑块O→b过程有:

0-nEk0=-f·+UObq

由③④⑤⑥式得:UOb=(-n)·Ek0.

(3)对于小滑块从a开始到最终O点停下过程有:

UaO=-UOb=(n-)·Ek0   ⑧

0-Ek0=UaO·q-f·s      ⑨

由③—⑨式得:s=·L.  ⑩

单项选择题
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