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有一带负电的小球，其带电量q=-2×10-3C．如图所示，开始时静止在场强E=200N/C的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板要S，小球与挡板S的距离h=5cm，与A板距离H=45cm，重力
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
有一带负电的小球，其带电量q=-2×10
-3
C．如图所示，开始时静止在场强E=200N/C的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板要S，小球与挡板S的距离h=5cm，与A板距离H=45cm，重力作用不计．在电场力作用下小球向左运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍，已知k=
5
6
，而碰后小球的速度大小不变．
（1）设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零，则电场中P点的电势为多少？小球在P点时的电势能为多少？（电势能用E来表示）
（2）小球从P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做了多少功？
（3）小球经过多少次碰撞后，才能抵达A板？（取lg1.2=0.08）
◎ 答案
（1）S、P间电势差 U=U
S
-U
P
，
又U=Eh=200×0.05=10V），
由题 U
S
=0，则得U
P
=-10V
小球第一次到达挡板时，由动能定理得E=Eqh=200×2×10
-3
×5×10
-2
=0.02J
（2）根据动能定理得：
W
1
=
1
2
m
v
2
，
W
2
=0-
1
2
m
v
2
，
则小球从P点出发第一次回到最右端的过程中，电场力对小球做功 W=W
1
+W
2
=0
（3）由动能定理得
Eqh=
1
2
m
v
2
，
当碰撞1次后，小球与挡板相碰后向右运动距离为h
1
，则
Ekq
h
1
=
1
2
m
v
2
，
h
1
=
1
k
h
，
同理有
h
2
=
1
k
h
1
…，
推得当碰撞n次后，
h
n
=(
1
k
)
n
h
，
有
h+H=(
1
k
)
n
h
，
n=
lg
h+H
h
lg
1
k
=
lg
5+45
5
lg
6
5
=12.5
所以小球经过13次碰撞后，才能抵达A板．
答：
（1）设匀强电场中挡板S所在位置处电势为零，则电场中P点的电势为-10V，小球第一次到达挡板S时的动能为0.02J；
（2）小球从P点出发第一次回到最右端的过程中，电场力对小球做功 W=W
1
+W
2
=0
（3）小球经过13次碰撞后，才能抵达A板．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“有一带负电的小球，其带电量q=-2×10-3C．如图所示，开始时静止在场强E=200N/C的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板要S，小球与挡板S的距离h=5cm，与A板距离H=45cm，重力…”主要考查了你对 【动能定理】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/362506.html
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