Question

【題目】如圖所示，在絕緣水平面上，有相距為L的A、B兩點(diǎn)，分別固定著兩個(gè)帶電荷量均為Q的正電荷．O為AB連線的中點(diǎn)，a、b是AB連線上兩點(diǎn)，其中Aa=Bb=L/4．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初動(dòng)能Ek0從a點(diǎn)出發(fā)，沿AB直線向b運(yùn)動(dòng)，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為2Ek0，第一次到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能恰好為零，小滑塊最終停在O點(diǎn)，已知靜電力常量為k．求：

(1)小滑塊與水平面間滑動(dòng)摩擦力的大小．

(2)小滑塊剛要到達(dá)b點(diǎn)時(shí)加速度的大小和方向．

(3)小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程s總．

Answer 1

【答案】(1) (2)，方向沿連線向左 (3)

【解析】

(1)a點(diǎn)與b點(diǎn)等勢，小滑塊第一次由a到b，由動(dòng)能定理有:

可得小滑塊與水平面間滑動(dòng)摩擦力的大小：

(2)小滑塊剛要到b時(shí)，受庫侖力，

在b點(diǎn)，由牛頓第二定律有：，

故，方向沿連線向左

(3)由a第一次到O時(shí)靜電力做功為W，有：

由a開始到最后停在O點(diǎn)，有：

由以上二式得：