如图所示,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)

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 功能关系/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,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.

(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点出发后到第一次反弹到最高点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)  (2)    (3)

◎ 解析


试题分析:(1)由电场力做功与电势能变化的关系可得,
由题设条件知挡板S处电势,可得小球在P点时电势,电势能
(2)设第一次与挡板碰撞后能达到的高度为,由能量守恒可知
小球从P点出发到第一次碰撞后到达最高点过程中电场力对小球做的功为:
解得
(3)小球与挡板碰撞后小球所带电荷量逐渐减小,最终电荷量减小为零,整个过程中能量守恒,由能量守恒得:,解得小球离挡板的最大距离

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,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)…”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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