题目内容
如图6－2－13所示，有一质量为m，带电荷量为＋q的小球(可视为质点)，自竖直向下、场强为E的匀强电场中的P点静止下落．在距离P点正下方h处有一弹性绝缘挡板S(挡板不影响匀强电场的分布)，小球每次与挡板S相碰后电荷量均减少到碰前的
(k＞1)，而碰撞过程中小球的机械能不发生损失．
图6－2－13
(1)设匀强电场中，挡板S处电势φS＝0，则电场中P点的电势φP为多少？小球在P点时的电势能EP为多少？
(2)小球从P点出发后到第一次速度变为零的过程中电场力对小球做了多少功？
(3)求在以后的运动过程中，小球距离挡板的最大距离l.
（1）电势φP＝Eh，电势能EP＝qEh（2）W＝
（3）l＝
h
【解析】(1)由电场力做功与电势能变化的关系得，EP－ES＝qEh
由题设条件，挡板S处电势φS＝0，
可得小球在P点时的电势φP＝Eh，电势能EP＝qEh
(2)设第一次与挡板碰撞后能达到的高度为h1，由能量守恒得：
mgh＋qEh＝(mg＋
qE)h1
小球从P点出发到第一次到达最高点过程中电场力对小球做的功为：
W＝qEh－qEh1
解得：W＝.
(3)小球与挡板碰撞后小球所带电荷量逐渐减小，最终电荷量将减小为零，整个过程中能量始终守恒，由能量守恒得：
mgh＋qEh＝mgl
解得：l＝h.
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图4－2－13甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)．
图4－2－13
(1)图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2(保留两位有效数字)．
(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
，数据如下表：
| 实验次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 小车加速度a/(m·s－2) | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
|
| 4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
请在如图4－2－14所示的方格坐标纸中画出a－图线，并依据图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是________．
图4－2－14
图4－2－15
(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线，如图4－2－15所示．该图线不通过原点，请你分析其主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(k＞1)，而碰撞过程中小球的机械能不发生损失．
