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如图6－2－13所示，有一质量为m，带电荷量为＋q的小球(可视为质点)，自竖直向下、场强为E的匀强电场中的P点静止下落．在距离P点正下方h处有一弹性绝缘挡板S(挡板不影响匀强电场的
网友投稿  2022-11-10 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图6－2－13所示，有一质量为m，带电荷量为＋q的小球(可视为质点)，自竖直向下、场强为E的匀强电场中的P点静止下落．在距离P点正下方h处有一弹性绝缘挡板S(挡板不影响匀强电场的分布)，小球每次与挡板S相碰后电荷量均减少到碰前的 (k＞1)，而碰撞过程中小球的机械能不发生损失．

图6－2－13
(1)设匀强电场中，挡板S处电势φS＝0，则电场中P点的电势φP为多少？小球在P点时的电势能EP为多少？
(2)小球从P点出发后到第一次速度变为零的过程中电场力对小球做了多少功？
(3)求在以后的运动过程中，小球距离挡板的最大距离l.

◎ 答案

（1）电势φP＝Eh，电势能EP＝qEh（2）W＝（3）l＝h

◎ 解析

(1)由电场力做功与电势能变化的关系得，EP－ES＝qEh
由题设条件，挡板S处电势φS＝0，
可得小球在P点时的电势φP＝Eh，电势能EP＝qEh
(2)设第一次与挡板碰撞后能达到的高度为h1，由能量守恒得：
mgh＋qEh＝(mg＋qE)h1
小球从P点出发到第一次到达最高点过程中电场力对小球做的功为：
W＝qEh－qEh1
解得：W＝.
(3)小球与挡板碰撞后小球所带电荷量逐渐减小，最终电荷量将减小为零，整个过程中能量始终守恒，由能量守恒得：
mgh＋qEh＝mgl
解得：l＝h.

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图6－2－13所示，有一质量为m，带电荷量为＋q的小球(可视为质点)，自竖直向下、场强为E的匀强电场中的P点静止下落．在距离P点正下方h处有一弹性绝缘挡板S(挡板不影响匀强电场的…”主要考查了你对  【功能关系】  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。



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