◎ 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=1.0×106V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v0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/s2，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    mv0=（M+m）v 又由能量守恒得    qU= 1 2 m v 20 - 1 2 (M+m)v2 联立解得   v0=5m/s （3）以金属板为研究对象，根据动能定理得    qEs= 1 2 Mv2 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/s2，方向水平向右；     （2）小球射入的初速度v0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。