Question

一個質(zhì)量為m帶有電荷為-q的小物體，可在絕緣水平軌道OX上運動，O端有一與軌道垂直的固定墻．軌道處于勻強電場中，場強大小為E，方向沿OX軸正方向，如圖所示，小物體從距離墻角X處以速度v從圖示位置向左運動，運動時受到大小不變的摩擦力f作用，設(shè)小物體與墻壁碰撞時不損失機械能，且電量保持不變，求：它停止運動前所通過的總路程S．

Answer 1

【答案】分析：當電場力大于摩擦力，電荷最終停在墻角處，對全過程運用動能定理求出物體運動的路程．當電場力小于摩擦力，則滑塊向左做減速運動，有可能未到墻壁處速度減為0，可能恰好到墻壁處速度為0，可能跟墻壁碰撞后反彈向右減速到0停在．根據(jù)這三種情況分別用動能定理求出物塊運動的路程．
解答：解：（1）當qE＞f時，最終物體停在墻角處

   （2）討論：qE＜f
①在碰撞前停下，即時

②在墻壁處停下，即時s=x
③在與墻壁碰撞后向右停下，即時

即．
答：它停止運動前所通過的總路程S可能為：、、x、．
點評：本題通過對物塊運動的全過程研究，運用動能定理求出物塊運動的總路程，注意要討論電場力與摩擦力的大小關(guān)系．