如图6-2-13所示,有一质量为m,带电荷量为+q的小球(可视为质点),自竖直向下、场强为E的匀强电场中的P点静止下落.在距离P点正下方h处有一弹性绝缘挡板S(挡板不影响匀强电场的分布),小球每次与挡板S相碰后电荷量均减少到碰前的 (k>1),而碰撞过程中小球的机械能不发生损失.
图6-2-13
(1)设匀强电场中,挡板S处电势φS=0,则电场中P点的电势φP为多少?小球在P点时的电势能EP为多少?
(2)小球从P点出发后到第一次速度变为零的过程中电场力对小球做了多少功?
(3)求在以后的运动过程中,小球距离挡板的最大距离l.
高三物理计算题中等难度题
如图6-2-13所示,有一质量为m,带电荷量为+q的小球(可视为质点),自竖直向下、场强为E的匀强电场中的P点静止下落.在距离P点正下方h处有一弹性绝缘挡板S(挡板不影响匀强电场的分布),小球每次与挡板S相碰后电荷量均减少到碰前的 (k>1),而碰撞过程中小球的机械能不发生损失.
图6-2-13
(1)设匀强电场中,挡板S处电势φS=0,则电场中P点的电势φP为多少?小球在P点时的电势能EP为多少?
(2)小球从P点出发后到第一次速度变为零的过程中电场力对小球做了多少功?
(3)求在以后的运动过程中,小球距离挡板的最大距离l.
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如图所示,空间有竖直向下的匀强电场,电场强度为,在电场中处由静止下落一质量为、带电量为的小球(可视为质点)。在的正下方处有一水平弹性绝缘挡板(挡板不影响电场的分布),小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的倍(),而碰撞过程中小球的机械能不损失,即碰撞前后小球的速度大小不变,方向相反。设在匀强电场中,挡板处的电势为零,则下列说法正确的是( )
A.小球在初始位置处的电势能为
B.小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度为
C.小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能小于
D.小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度小于
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如图所示,空间有竖直向下的匀强电场,电场强度为,在电场中处由静止下落一质量为、带电量为的小球(可视为质点)。在的正下方处有一水平弹性绝缘挡板(挡板不影响电场的分布),小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的倍(),而碰撞过程中小球的机械能不损失,即碰撞前后小球的速度大小不变,方向相反。设在匀强电场中,挡板处的电势为零,则下列说法正确的是
A.小球在初始位置处的电势能为
B.小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度大于
C.小球第一次与挡板相碰后返回P点速度为0
D.小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能小于
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如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球所带电荷量q=1.0×10-6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小.
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