Question

如圖，質(zhì)量為m，帶電-q的小物體，可在水平軌道OX軸上運(yùn)動(dòng)，O為墻邊，右側(cè)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿OX軸正向，小物體以初速v₀從距墻X₀處沿OX軌道向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力f作用，且f＜Eq；設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，電量保持不變．求：它在停止前通過(guò)的總路程為多少？

Answer 1

分析：如果物體靜止在軌道上的其他地方，則會(huì)受到電場(chǎng)力qE和摩擦力f，又F_f＜qE，所以物體還會(huì)繼續(xù)向墻運(yùn)動(dòng)，直到靠在墻上．
小物體在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，摩擦力一直做負(fù)功，電場(chǎng)力做的功為：qEx₀；小車(chē)的動(dòng)能由

1

2

m

v

2 0

變?yōu)榱�，所以�?duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理計(jì)算．

解答：解：分析題意知小物體最后停在墻角，設(shè)小物體運(yùn)動(dòng)的總路程為：L
在整個(gè)過(guò)程中：
摩擦力做的功為：-fL
電場(chǎng)力做的功為：qEx₀
由動(dòng)能定理得：
qEx0-fL=0-

1

2

m

v

2 0

解得：L=

1 2 mv02+Eqx0

f

答：它在停止前通過(guò)的總路程L=

1 2 mv02+Eqx0

f

．

點(diǎn)評(píng)：解決此題的關(guān)鍵就是判斷小物體最終停止在什么地方，判斷出末位置，分析在整個(gè)過(guò)程中有那些力對(duì)其做功，應(yīng)用動(dòng)能定理列式計(jì)算即可．