Question

带正电的物体A静止于绝缘水平面上，如图。现加一水平向右的匀强电场后物体开始向右运动，已知物体A与绝缘水平面间的摩擦力为电场力的一半，经一段时间后，物体的动能为E_k，此时突然使电场方向反向，大小不变，再经过一段时间后，物体回到原出发点。求：

（1）物体A回到原出发点时的动能；

（2）上述前一段时间t₁跟后一段时间t₂的比值。

Answer 1

（1）设摩擦力大小为f，电场力为F，第一阶段位移大小为x₁，电场力反向后向右运动的位移大小为x₂，向左运动的位移大小为x₃

   由题意，f=F

第一阶段 =

电场力反向后 可得（3分）

又由题意=

向左运动阶段 （3分）

（2）设在后一段时间里，用t_2a的时间使物体速度为零，然后用t_2b的时间使物体加速回到原出发点；用a表示物体在前一段时间里的加速度，分别用a₁、a₂表示物体在t_2a、t_2b时间内的加速度，则

所以

（1分）

而

（1分）

（2分）