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如图所示，一对平行金属板竖直固定在置于光滑水平面上的光滑绝缘板上，它们的总质量为M=0.8kg，金属板间距离为d=0.1m，金属板间加一电压为U=1.0×106V的电源，一个质量为m
网友投稿 2022-11-16 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，一对平行金属板竖直固定在置于光滑水平面上的光滑绝缘板上，它们的总质量为M=0.8kg，金属板间距离为d=0.1m，金属板间加一电压为U=1.0×10
6
V的电源，一个质量为m=0.2kg，带电量为q=-2.0×10
-6
C的小球，以一定的初速度从右板底部小孔沿绝缘板射入两金属板之间，小球恰好不与左端金属板相碰，假设小球带电量始终保持不变，求：
（1）小球在两金属板之间运动时的加速度a；
（2）小球射入的初速度v
0
的大小；
（3）从小球进入板间至小球刚要到达左侧金属板时，绝缘板向左滑行的距离s．
◎ 答案
（1）金属板间的场强E=
U
d
由牛顿第二定律得
小球的加速度a=
qE
m
=100m/s
2
，方向水平向右．
（2）小球在两金属板之间运动时，系统动量守恒．设小球恰好不与左端金属板相碰时，系统的速度为v，由动量守恒定律得
mv
0
=（M+m）v
又由能量守恒得
qU=
1
2
m
v
20
-
1
2
(M+m)
v
2
联立解得 v
0
=5m/s
（3）以金属板为研究对象，根据动能定理得
qEs=
1
2
M
v
2
代入解得 s=0.02m．
答：（1）小球在两金属板之间运动时的加速度a大小是100m/s
2
，方向水平向右；
（2）小球射入的初速度v
0
的大小是5m/s；
（3）从小球进入板间至小球刚要到达左侧金属板时，绝缘板向左滑行的距离s是0.02m．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，一对平行金属板竖直固定在置于光滑水平面上的光滑绝缘板上，它们的总质量为M=0.8kg，金属板间距离为d=0.1m，金属板间加一电压为U=1.0×106V的电源，一个质量为m…”主要考查了你对 【动量守恒定律】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】，【能量守恒定律、第一类永动机】 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/202211/377276.html
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