题目内容
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=200 N/C的匀强电场中的P点,靠近电场极板B有一挡板S,小球与挡板S的距离h=5cm，与A板距离H=45 cm，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所在位置处电势为零,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Ep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) 0.02 J(2) 0(3) n≥12.5,即小球经过13次碰撞后,才能抵达A板
【解析】(1)由匀强电场的场强和电势差之间的关系式得USP=Eh
由电势差和电势之间的关系得USP=
联立解得P点的电势为? -Eh=0 V -200×5×10-2
V=-10 V
小球在P点的电势能为Ep=q =-2×10-3×(-10) J=0.02 J
(2)对小球从P点出发第一次回到最右端的过程应用动能定理得W电=Ek1-Ek0
由题可知小球从P出发第一次回到最右端时速度为零，所以W电=Ek1-Ek0=0-0=0
(3)设碰撞n次后小球到达A板,对小球运动的全过程应用动能定理得
qEh-knqE(h+H)=Ekn-Ek0
小球到达A板的条件是:Ekn≥0
联立解得n≥12.5,即小球经过13次碰撞后,才能抵达A板
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有一带负电的小球，其带电荷量q=-2×10-4C．如图所示，开始时静止在场强E=2×103V/m的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板S，小球与挡板S的距离h=4cm，与A板距离H=36cm，小球的重力忽略不计．在电场力作用下小球向左运动，与挡板S相碰后电荷量减少到碰前的k倍，已知k=7/8，碰撞过程中小球的机械能没有损失．
（2011?徐州模拟）如图所示，有一带负电的小球，其带电量q=-2×10-3C．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