如圖所示，有一質量為m，帶電荷量為＋q的小球(可視為質點)，自豎直向下、場強為E的勻強電場中的P點靜止下落．在距離P點正下方h處有一彈性絕緣擋板S(擋板不影響勻強電場的分布)，小球每次與擋板S相碰后電荷量均減少到碰前的(k>1)，而碰撞過程中小球的機械能不發(fā)生損失．

（1）設勻強電場中，擋板S處電勢φs＝0，則電場中P點的電勢φp為多少？小球在P點時的電勢能Ep為多少？

（2）小球從P點出發(fā)后到第一次反彈到最高點的過程中電場力對小球做了多少功？

（3）求在以后的運動過程中，小球距離擋板的最大距離L.

 

【答案】

（1） ；  （2）    （3）

【解析】

試題分析：（1）由電場力做功與電勢能變化的關系可得，

由題設條件知擋板S處電勢，可得小球在P點時電勢，電勢能

（2）設第一次與擋板碰撞后能達到的高度為，由能量守恒可知

小球從P點出發(fā)到第一次碰撞后到達最高點過程中電場力對小球做的功為：

解得

（3）小球與擋板碰撞后小球所帶電荷量逐漸減小，最終電荷量減小為零，整個過程中能量守恒，由能量守恒得：，解得小球離擋板的最大距離

考點：本題主要考查了帶電小球在電場中運動的問題，要求同學們能正確分析帶電小球的受力情況，判斷小球的運動情況，結合能量守恒定律解題．

 

練習冊系列答案
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如圖所示，有一質量為m、電荷量為q的帶正電的小球停在絕緣水平面上，并且處在磁感應強度為B、方向指向紙內的勻強磁場中，為了使小球飄離平面，現(xiàn)將勻強磁場以平行于紙面方向的速度移動，其最小速度為多大？方向應如何？

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如圖所示，有一質量為m、帶電量為q的油滴，被置于豎直放置的兩平行金屬板間的勻強電場中，設油滴是從兩板中間位置，并以初速度為零進入電場的，可以判定（　　）

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如圖所示，有一質量為M=400g，長度為L=2cm的木塊，靜止地放在光滑的水平面上，現(xiàn)有一質量為m=20g的子彈（可視為質點），以初速度V0=160m/s入射木塊，若在子彈穿出木塊的過程中，木塊發(fā)生的位移為x=5cm，子彈在木塊中受到的阻力恒為f=1600N，求：
（1）子彈射出木塊后，子彈的速度v1？
（2）木塊獲得的速度V？
（3）整個過程系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量？

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（2007?河東區(qū)模擬）如圖所示，有一質量為m的物塊靜止在水平桌面左端，長為L的細線豎直懸掛一個質量為2m的小球，小球剛好與物塊接觸．現(xiàn)保持細線繃直，把小球拉向左上方使細線與豎直方向成60°夾角，無初速釋放，小球運動到最低點時恰與物塊正碰，碰后小球繼續(xù)向右擺動，上升的最大高度為
L8
 （整個過程中小球不與桌面接觸），物塊在桌面上向右滑行了L后靜止，求物塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)?．

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如圖所示，有一質量為M=2kg的平板小車靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)有質量均為m=1kg的小物塊A和B（均可視為質點），由車上P處分別以初速度v1=2m/s向左和v2=4m/s向右運動，最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車．已知兩物塊與小車間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.1，取g=10m/s2．求：精英家教網(wǎng)
（1）小車的長度L；
（2）A在小車上滑動的過程中產(chǎn)生的熱量；
（3）從A、B開始運動計時，經(jīng)5s小車離原位置的距離．

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