问题 问答题

一个质量为m带有电荷为-q的小物体,可在水平轨道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,求它停止前所通过的总路程S.

根据动能定理可得:

qEs-fs=0-m 

v02
2
上述解法正确吗?若你认为是正确的话,则解出其结果,若你认为不正确的话,则列式解出你认为正确的结果.

答案

不全面,要根据电场力与摩擦力大小来分情况讨论,

(1)当qE>f时,最终物体停在墙角处qE•x0-f•s=0-

1
2
m
v20

s=

qE•x0+
1
2
m
v20
f

(2)讨论:qE<f

①在碰撞前停下,即f>qE+

m
v20
2x0
时  qE•s-f•s=0-
1
2
m
v20

s=

m
v20
2(qE-f)

②在墙壁处停下,即f=qE+

m
v20
2x0

s=x0

③在与墙壁碰撞后向右停下,即qE+

m
v20
2x0
>f>qE时

qE(2x0-s)-fs=0-

1
2
m
v20

即s=

2qEx0+
1
2
m
v20
qE+f

答:它停止前所通过的总路程S可能为

qE•x0+
1
2
m
v20
f
m
v20
2(qE-f)
、x0
2qEx0+
1
2
m
v20
qE+f

单项选择题
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