一个质量为m,电荷量为-q的小物块,可在水平轨道Ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox轴正方向,如图A-7所示,小物体以初速度v0从x0沿Ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力Fμ作用,且Fμ
问题描述：
一个质量为m,电荷量为-q的小物块,可在水平轨道Ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E,方向沿Ox轴正方向,如图A-7所示,小物体以初速度v0从x0沿Ox轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力Fμ作用,且Fμ＜qE.设小物体与墙碰撞时不损失机械能且电荷量保持不变.求它在停止运动前所通过的总路程s.
物体在向墙运动时,不是加速吗,为什么会在墙角初速度变为0
答
Fμs=0.5mv0^2+qEx0
s=(0.5mv0^2+qEx0)/Fμ
物块不断受到摩擦力,其动能会逐渐减小,使物体静止.由于摩擦力小于电场力,物块将静止于墙角处.可是它在冲向墙角时，收到的加速度方向时向墙角的，怎么可能到墙角时速度为0每次物块碰到墙壁后，会被反弹，但每次反弹后的速度会小于上一次反弹后的速度，随着反弹次数趋于无穷大，每次反弹后的速度趋于零，最终可以约视为不反弹。这里面涉及到「极限」的概念，在高中阶段以直观的方式认同即可。设小物体与墙碰撞时不损失机械能且电荷量保持不变 所以碰撞后，速度不会减少小物体与墙碰撞时不损失机械能，但在运动过程中时刻受到摩擦力。物块在前一次碰撞与本次碰撞间存在摩擦力的情况下运动了一段距离，因此其动能减小，即本次碰撞后的速率小于前一次碰撞后的速率，且每一次碰撞后的速率都会小于前一次碰撞后的速率，直至速率约为零。