Question

如圖所示，有一帶負電的小球，其帶電量=-2×10^-3．開始時靜止在場強=200的勻強電場中的點，靠近電場極板有一擋板，小球與擋板的距離=5cm，與板距離=45cm，重力作用不計．在電場力作用下小球向左運動，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械能沒有損失。

  (1)設(shè)勻強電場中擋板所在位置處電勢為零，則電場中點的電勢為多少?并求出小球第一次到達擋板時的動能；

  (2)求出小球第一次與擋板相碰后向右運動的距離；  

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

 

Answer 1

(1)U_sp=Ex₁即，0-=Ex₁    =-10V(2分)

小球第一次到達擋板時，由動能定理得

         =0.02J   (2分)

(2) 設(shè)小球第一次與擋板相碰后向右運動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相碰后向右移動最遠距離為S₂

Kq₁Es₂=qEx₁   (2分)

S₂=     (1分)

當碰撞n次后，小球向右移動最遠距離為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)

（也可以由電勢值算出：，令=-100V得到結(jié)果。

解析:略