Question

15．如图所示，一个“V”形玻璃管ABC倒置于竖直平面内，并处于场强大小为E=1x10³v/m，方向竖直向下的匀强电场中，一个重力为G=1x10^-3N，电荷量为q=2X10^-6C的带负电小滑块从A点由静止开始运动，小滑块与管壁的动摩擦因数μ=0.5，已知管长AB=BC=L=2m，倾角α=37°，B点是一段很短的光滑圆弧管，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s²，求从开始运动到最后静止，小滑块通过的总路程为为多少？

Answer 1

分析 根据题意求出滑块受到的电场力，根据电场力与滑块重力的关系分析滑块的运动过程，小球最终停在B处，对全过程运用动能定理求出总路程的大小．

解答 解：带电小滑块受到的电场力：F_电=qE=2×10^-6×1×10³=2×10^-3N，方向：竖直向上．
滑块的重力：G=1×10^-3N，
则：F_电＞G，滑块所受合场力竖直向上，
带电小滑块会沿着玻璃管运动，受到摩擦力的作用，在玻璃管ABC中做往返运动，最终停在B点．    
根据动能定理得：W_电+W_G+W_f=0，
即：qE•L•sinα-mg•L•sinα-μ（qE-mg）cosα•s=0，
解得：s=3.0m；
答：小滑块通过的总路程为3.0m．

点评 本题考查了求滑块的路程，考查了动能定理的应用，分析清楚滑块的运动过程是解题的前提与关键，应用动能定理可以解题．