如图所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L.槽内有两个质量均为m的小球A和B,A球带电量为+q,B球带电量为-3q,两球由长为2L的轻
◎ 题目
如图所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L.槽内有两个质量均为m的小球A和B, A球带电量为+q, B球带电量为-3q,两球由长为2L的轻杆相连,组成一带电系统.最初A和B分别静止于左板的两侧,离板的距离均为L.若视小球为质点,不计轻杆的质量,现在两板之间加上与槽平行场强为E的向右的匀强电场后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响电场的分布),带电系统开始运动.试求: 小题1:从开始运动到B球刚进入电场时,带电系统电势能的改变量△ε; 小题2:以右板电势为零,带电系统从运动到速度第一次为零时A球所在位置的电势φ为多大; 小题3:带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间. |
◎ 答案
小题1: 小题2: 小题3: |
◎ 解析
樊守青对带电系统进行分析,假设球A能达到右极板,电场力对系统做功为W1,有:。由此可见,球A不仅能达到右极板,而且还能穿过小孔,离开右极板。 假设球B能达到右极板,电场力对系统做功为W2,有: 由此可见,球B不能达到右极板。综上所述,带电系统速度第一次为零时,球A、B应分别在右极板两侧。 (1)带电系统开始运动时,设加速度为a1,根据牛顿第二定律 代入数据,解得: 球B进行电场后,带电系统的加速度为a2,根据牛顿第二定律: 带电系统做匀减速运动。设球A刚达到右极板时的速度为v2,减速所用时间为t2,则有: 求得:; 设球A从离开电场到静止时所需要时间为t3,运动位移为x,则有: 求得: 所以带电系统从静止到速度第一次为零所需要的时间为 球A相对右板的位置为 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L.槽内有两个质量均为m的小球A和B,A球带电量为+q,B球带电量为-3q,两球由长为2L的轻…”主要考查了你对 【带电粒子在电场中的加速】 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。- 最新内容
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下一篇:如图所示,足够大的绝缘水平面上有一质量为m、电荷量为-q的小物块(视为质点),从A点以初速度水平向右运动,物块与水平面问的动摩擦因数为μ。在距离A点L处有一宽度为L的匀强电
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