Question

（10分）一個質量為m，帶有電荷-q的小物塊，可在水平軌道Ox上運動，O端有一與軌道垂直的固定墻，軌道處于勻強電場中，場強大小為E，方向沿Ox軸正方向，如圖所示，小物體以初速v₀從x₀沿Ox軌道運動，運動時受到大小不變的摩擦力f作用，且f＜qE。設小物體與墻碰撞時不損失機械能且電量保持不變。求它在停止運動前所通過的總路程s。

Answer 1

解析:設小物塊從開始運動到停止在O處的往復運動過程中位移為x₀，往返路程為s。根據動能定理有

解得

錯解分析：錯解一：物塊向右做勻減速運動到停止，有

則

錯解二：小物塊向左運動與墻壁碰撞后返回直到停止，有W_合=△E_k，得

解得：

則小物塊一共走過路程

錯誤的要害在于沒有領會題中所給的條件f＞Eq的含義。當物塊初速度向右時，先減速到零，由于f＜Eq物塊不可能靜止，它將向左加速運動，撞墻后又向右運動，如此往復直到最終停止在軌道的O端。初速度向左也是如此。