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如图所示,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A
a
=Bb=
,O为AB连线中点,一质量为m电量为+q的小滑块(可视为质点)以初动能E
0
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
。②Ob两点间的电势差U
Ob
。③小滑块运动的总路程S。
答案
解:①由Aa=Bb=
,O为AB中点得:
a
、b关于O点对称,则U
a
b
=0 ①设小物块与平面间摩擦力大小为
f
,对于小滑埠由
a
→b过程有:0-E
0
=-
f
・
+ U
a
b
・q ②
f
=
N ③ N=mg ④ 由 ①―④式得:
=2E
0
/mgL ⑤②对于小滑块O→b过程有: 0-nE
0
=-
f
・
+ U
a
b
・q ⑥ 由③―⑥式得:U
Ob
=
・E
0
⑦ ③对于小滑块从
a
开始到最终O点停下过程有:U
a
o
=-U
Ob
=
・E
0
⑧0-E
0
= U
a
o
・q-
f
・s ⑨ 由③―⑨式得:S=
L ⑩
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