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带电粒子在电场中运动的综合应用
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如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板,有一质量m、电荷量q(q>0)的小物块在与金属板A相距l处静止。若某一时刻在金属板A、B间加一电
网友投稿 2022-12-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板,有一质量m、电荷量q(q>0)的小物块在与金属板A相距l处静止。若某一时刻在金属板A、B间加一电压
,小物块与金属板只发生了一次碰撞,碰撞后电荷量变为-q/2并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ,若不计小物块电荷最对电场的影响和碰撞时间,则:
(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少?
(2)小物块碰撞后经过多长时间停止运动?停在何位置?
◎ 答案
解:(1)加电压后,B极板电势高于A极板,小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动。电场强度为
小物块所受的电场力与摩擦力方向相反,则合外力为
故小物块运动的加速度为
设小物块与A板相碰时的速度为v
1
,有v
1
2
=2a
1
l
解得
(2)小物块与A板相碰后以v
1
大小相等的速度反弹,因为电荷量及电性改变,电场力大小与方向发生变化,摩擦力的方向发生改变,小物块所受的合外力大小为
加速度大小为
设小物块碰后到停止的时间为t,注意到末速度为零,有0-v
1
=-a
2
t
解得
设小物块碰后停止时距离为x,末速度为零,有0-v
1
2
=-2a
2
x
则
即停止处距离B板为d=2l
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板,有一质量m、电荷量q(q>0)的小物块在与金属板A相距l处静止。若某一时刻在金属板A、B间加一电…”主要考查了你对 【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/202212/408942.html
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