题目内容
如图所示,有一带负电的小球,其带电量
=-2×10-3
.开始时静止在场强
=200
的匀强电场中的
点,靠近电场极板
有一挡板
,小球与挡板
的距离
=5cm,与
板距离
=45cm,重力作用不计.在电场力作用下小球向左运动,与挡板
相碰后电量减少到碰前的
倍,已知
,假设碰撞过程中小球的机械能没有损失。
(1)设匀强电场中挡板
所在位置处电势为零,则电场中
点的电势为多少?并求出小球第一次到达挡板
时的动能;
(2)求出小球第一次与挡板
相碰后向右运动的距离;
(3)小球经过多少次碰撞后,才能抵达
板?(取
g1.2=0.08)
(1)Usp=Ex1即,0-
= Ex1
=-10V(2分)
小球第一次到达挡板时,由动能定理得
=0.02J (2分)
![]()
(2) 设小球第一次与挡板相碰后向右运动s1,电量为q1,则
KqEs1=qEx1 (4分)
s1=
=0.06m(1分)
(3)设小球第二次与挡板S相碰后向右移动最远距离为S2
Kq1Es2= qEx1 (2分)
S2=
(1分)
当碰撞n次后,小球向右移动最远距离为Sn
则:Sn=
≥x1+x2 (2分)
≤
(1分)
n≥
(2分)
所以:n≥13,所以n取13. (1分)
(也可以由电势值算出:![]()
,令![]()
=-100V得到结果。
解析:
略
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