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如图所示,一平行板电容器水平放置,板内有竖直方向的匀强电场,板间距为d=0.4m,两块板上分别有一个小孔在同一竖直方向上,有一个带负电金属小球A质量为2m,电量为-2q,静
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,一平行板电容器水平放置,板内有竖直方向的匀强电场,板间距为d=0.4m,两块板上分别有一个小孔在同一竖直方向上,有一个带负电金属小球A质量为2m,电量为
-2q,静止于两小孔正中间.另有一带正电与A球大小相同的小球B,质量为m,电量为q,由上板小孔的正上方h=d=0.4m处,静止释放,不计阻力及小球间的静电力,小球下落进入电场后与A球发生正碰,碰撞时间极短,碰后A、B电量相同,A球速度为2.5m/s,求碰后B球经多长时间从小孔离开?B球从哪个板离开?(g=10m/s
2
)
◎ 答案
由于A球平衡,则:2mg=2Eq
∴mg=Eq,电场强度方向向下
B球下落到与A碰过程,根据动能定理mgh+mg
d
2
=
1
2
mv
1
2
∴v
1
=4m/s
A、B碰,动量守恒得:
mv
1
=mv′
1
+mv′
2
v′
2
=2.5m/s v′
1
=-1m/s 反弹
碰后电量各为q=
-2q+q
2
=-
q
2
设B球反弹上升的最大高度为h
B球:mg-E
q
2
=ma
a=5m/s
2
,方向向下
B球向上做匀减速v0=-v′
1
=m/s
h=
v
21
2a
=0.1m<
d
2
∴B球从下板离开
-
d
2
=v
0
t-
1
2
at
2
∴t=
1+
3
5
=0.55s
答:碰后B球经0.55s从小孔离开,B球从下板离开.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,一平行板电容器水平放置,板内有竖直方向的匀强电场,板间距为d=0.4m,两块板上分别有一个小孔在同一竖直方向上,有一个带负电金属小球A质量为2m,电量为-2q,静…”主要考查了你对 【动能定理】,【动量守恒定律】,【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/202211/364130.html
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