Question

如图所示，在绝缘水平面上相距为L的A、B两点分别固定着等量正点电荷．O为AB连线的中点，C、D是AB连线上两点，其中AC

Answer 1

解题思路：（1）根据对称性知道C、D两点电势相等，故滑块从C到D的过程中，电场力为零，只有摩擦力做功，则由动能定理可求得动摩擦因数μ；

（2）从O到D过程，由动能定理求解电势差U_OD．

（3）由题意可知物体应停在O点，由动能定理可求得从a到o点时电场力所做的功，则对全程由动能定理可求得滑块滑动的总路程．

（1）因O为AB连线的中点，C、D是AB连线上两点，其中AC=CO=OD=[1/4]L，可知C、D关于O点对称，则C、D两点电势相等，即U_CD=0．

设滑块与水平面间的摩擦力大小为f．

对滑块从C到D的过程中，由动能定理得：

qU_CD-f•

L

2=0-E

且f=μmg．

可得μ=[2E/mgL]．

（2）对于滑块从O到D的过程中，由动能定理得：

qU_OD=0-kE

可得：U_OD=

(1−2k)E

2q

（3）对于滑块从C开始运动到最终在O点停下的整个过程，由动能定理得：

qU_CO-fs=0-E

而U_CO=-U_OD=-

(1−2k)E

2q

解之得：s=[2k+1/4L

答：（1）小滑块与水平面之间的动摩擦因数μ为

2E

mgL]．

（2）OD两点间的电势差U_OD为

(1−2k)E

2q．

（3）小滑块运动的总路程s为

2k+1

4L．

点评：

本题考点： 电势差与电场强度的关系；动能定理．

考点点评： 在电场中应用动能定理时要注意电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，而滑动摩擦力做功与总路程有关．本题还要抓住电场的对称性分析各点电势的关系，从而确定出电场力做功的大小．