◎ 题目

有一带负电的小球，其带电量q=-2×10-3C．如图所示，开始时静止在场强E=200N/C的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板要S，小球与挡板S的距离h=5cm，与A板距离H=45cm，重力作用不计．在电场力作用下小球向左运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍，已知k= 5 6 ，而碰后小球的速度大小不变． （1）设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零，则电场中P点的电势为多少？小球在P点时的电势能为多少？（电势能用E来表示） （2）小球从P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做了多少功？ （3）小球经过多少次碰撞后，才能抵达A板？（取lg1.2=0.08）

◎ 答案

（1）S、P间电势差 U=US-UP， 又U=Eh=200×0.05=10V）， 由题 US=0，则得UP=-10V 小球第一次到达挡板时，由动能定理得E=Eqh=200×2×10-3×5×10-2=0.02J （2）根据动能定理得：W1= 1 2 mv2，W2=0- 1 2 mv2， 则小球从P点出发第一次回到最右端的过程中，电场力对小球做功 W=W1+W2=0 （3）由动能定理得  Eqh= 1 2 mv2， 当碰撞1次后，小球与挡板相碰后向右运动距离为h1，则 Ekqh1= 1 2 mv2，h1= 1 k h， 同理有 h2= 1 k h1…， 推得当碰撞n次后，hn=( 1 k )nh， 有h+H=( 1 k )nh，n= lg h+H h lg 1 k = lg 5+45 5 lg 6 5 =12.5 所以小球经过13次碰撞后，才能抵达A板． 答： （1）设匀强电场中挡板S所在位置处电势为零，则电场中P点的电势为-10V，小球第一次到达挡板S时的动能为0.02J； （2）小球从P点出发第一次回到最右端的过程中，电场力对小球做功 W=W1+W2=0 （3）小球经过13次碰撞后，才能抵达A板．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“有一带负电的小球，其带电量q=-2×10-3C．如图所示，开始时静止在场强E=200N/C的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板要S，小球与挡板S的距离h=5cm，与A板距离H=45cm，重力…”主要考查了你对  【动能定理】，【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。