题目
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)
答案:(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S2Kq1Es2=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