Question

如圖所示，有一帶負(fù)電的小球，其帶電量=-2×10^-3．開始時(shí)靜止在場(chǎng)強(qiáng)=200的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的點(diǎn)，靠近電場(chǎng)極板有一擋板，小球與擋板的距離=5cm，與板距離=45cm，重力作用不計(jì)．在電場(chǎng)力作用下小球向左運(yùn)動(dòng)，與擋板相碰后電量減少到碰前的倍，已知，假設(shè)碰撞過程中小球的機(jī)械能沒有損失。

  (1)設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)中擋板所在位置處電勢(shì)為零，則電場(chǎng)中點(diǎn)的電勢(shì)為多少?并求出小球第一次到達(dá)擋板時(shí)的動(dòng)能；

  (2)求出小球第一次與擋板相碰后向右運(yùn)動(dòng)的距離；  

  (3)小球經(jīng)過多少次碰撞后，才能抵達(dá)板?(取g1.2=0.08)  

 

Answer 1

【答案】

(1)U_sp=Ex₁即，0-= Ex₁    =-10V(2分)

小球第一次到達(dá)擋板時(shí)，由動(dòng)能定理得

          =0.02J    (2分)

(2) 設(shè)小球第一次與擋板相碰后向右運(yùn)動(dòng)s₁，電量為q₁，則

KqEs₁=qEx₁   (4分)

s₁==0.06m(1分)

（3）設(shè)小球第二次與擋板S相碰后向右移動(dòng)最遠(yuǎn)距離為S₂

Kq₁Es₂= qEx₁   (2分)

S₂=      (1分)

當(dāng)碰撞n次后，小球向右移動(dòng)最遠(yuǎn)距離為S_n

則：S_n=≥x₁+x₂ (2分)

 ≤ (1分)

n≥  (2分)

所以：n≥13，所以n取13. (1分)

（也可以由電勢(shì)值算出：，令=-100V得到結(jié)果。

【解析】略