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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x1=5cm,与A板距离x2=45cm,重力作用不计
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如图所示,有一带负电的小球,其带电量q=-2×10 -3 C。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x 1 =5cm,与A板距离x 2 =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 ,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S所在位置处电势为零,则电场中P点的电势为多少?并求出小球第一次到达挡板S时的动能; (2)求出小球第一次与挡板S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A板?(取lg1.2=0.08) |
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▼优质解答
答案和解析
(1)U sp =Ex 1 ,即0- =Ex 1 , =-10V 小球第一次到达挡板时,由动能定理得 =0.02J (2)设小球与挡板相碰后向右运动s,则KqEs 1 =qEx 1 s 1 = =0.06m (3)设第二次与挡板S相碰后向右移动最远距离为S 2 Kq 1 Es 2 =qEx 1 S 2 = 当碰撞n次后,小球向右移动最远距离为S n 则:S n = ≥x 1 +x 2 ≤ n≥ 所以:n≥13,所以n取13 (也可以由电势值算出: ,令 =-100V得到结果) |
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,假设碰撞过程中小球的机械能没有损失。
=Ex 1 ,
=-10V
=0.02J
=0.06m
≥x 1 +x 2
≤
,令
=-100V得到结果)