Question

(14分) 有一带负电的小球，其带电量q = -C。如图所示，开始时静止在场强E=200N/C的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板S，小球与挡板S的距离h=5cm，与A板距离H=45cm，小球的重力忽略不计。在电场力作用下小球向左运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍，已知k=，而碰撞过程中小球的机械能不损失。（1）设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零，则电场中P点的电势为多少？小球在P点时的电势能为多少？（电势能用ε来表示）（2）小球从P点出发第一次到达最右端的过程中电场力对小球做了多少功？（3）小球经过多少次碰撞后，才能抵达A板？（取

Answer 1

（14分）解：（1），（1分），

，   (1分)

(1分)

   （2）（1分），（1分），(2分)

   （3），，（2分），

同理有…，推得（1分），

有，（1分）       (2分)

所以小球经过13次碰撞后，才能抵达A板                (1分)