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    如图所示，三块平行金属板竖直固定在表面光滑的绝缘小车上，并与车上电池连接，小车(包括装置)的总质量为M，A、B板和B、C板间的距离均为L，金属板B、C上开有小孔，两小孔的连线沿水平方向且垂直于三块金属块，整个装置静止在光滑的水平面上．已知电池G的电动势为U1，电池H的电动势为U2．现有一质量为m、带电荷量为＋q的小球以初速度v0沿两孔连线方向射入小车(设带电小球不影响板间电场)．求：

    (1)小球由C板到B板的过程中，小球和小车(包括装置)组成的系统机械能增加多少？

    (2)为使小球不打到A板上，电池H的电动势U2应满足什么条件？

    答案：
    解析：

    解析：(1)小球由C板到B板的过程中，电场力做正功，电势能减少qU1，由能量守恒，系统增加的机械能ΔE=qU1．

    　　(2)从情景看，小球未碰A前与车有向左的共同速度v，由动量守恒：mv0＝(M＋m)v  ①

    　　从能的转化与守恒看，应满足：

    　　mv02＋qU1＜(M＋m)v2＋qv2                                            ②

    　　由①②得，U2＞U1＋

    　　答案：(1)qU1    (2)U2＞U1＋

    　　小结：重力势能、电势能均属于系统共有的能量，故②中，不等式两边的能量分别对应始末状态系统的总能量．掌握它，可使分析过程简化．

    　　引申：为使小球打到A板上，可采取哪些措施?

    　　解析：设小球接触A板前的速度为v1，小车的速度为v2，由能量守恒，有mv02＋qU1＝mv12＋Mv22＋qU2．

    　　要小球打在A板上，有v1＞v2，

    　　即满足：mv02＋qU1＞(M＋m)v22＋qU2．

    　　可增加小球初动能和G的电动势U1，减小H的电动势U2．

     


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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，三块平行金属板竖直固定在表面光滑的绝缘小车上，A、B板，B、C板间距离均为L，并分别与电动势为ε1和ε2的电池相连，金属板B、C下端开有小孔，两孔的连线沿水平方向垂直于三块金属板，整个装置的总质量为M，并静止在光滑水平面上．现有一质量为m，带电量为+q的小球以初速度v0沿两孔连线方向从C板射入小车（设带电小球不影响板间电场）．
    （1）小球由C板向B板运动过程中，小球和小车各做什么运动？
    （2）证明小球由C板运动到B板的过程中，电场对小球和小车组成的系统所做功为qε1．
    （3）为使小球不打到A板上，电动势ε2应满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，三块平行金属板竖直固定在表面光滑的绝缘小车上，并与车内的电池连接，小车的总质量为Ｍ，Ａ、Ｂ板，Ｂ、Ｃ板间距均为Ｌ，金属扳Ｂ、Ｃ上，开有小孔，两小孔的连线沿水平方向且垂直于三块金属板，整个装置静止在光滑水平面上，已知车内电池Ｇ的电动势为Ｅ１，电池Ｈ的电动势为Ｅ２，现有一质量为ｍ，带电量为＋ｑ的小球以初速度ｖ０沿两孔连线方向射入小车（设带电小球不影响板间电场）．                       

    （1）小球进入小车中由Ｃ板向Ｂ板运动时，小球和小车各做什么运动?

    （2）证明小球由Ｃ板到Ｂ板的过程中，电场力对球和小车组成的系统做功为ｑＥ１；

    （3）为使小球不打到Ａ板上，电池Ｈ的电动势Ｅ２应满足什么条件?

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，三块平行金属板竖直固定在绝缘小车上，并与车内电池连接，小车总质量为M，静止在光滑水平面上，金属板B、C中间开有小孔，两孔在同一水平线上，已知车内电池G的电动势为 E1 ，现有一质量为m，带电量为q的粒子(不计重力)，以初速 ，水平射入C板小孔，它穿过B板小孔后继续向A板运动。

        ①为使粒子不至打到A板上，电池H的电动势 E2 应满足什么条件?

        ②若A、B、C间隔均为d，满足上面条件的电池H的电动势用 E2 表示，则当小车运动后，其速度大小具有最小值时，带电粒子离B板的距离是多大?

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，三块平行金属板竖直固定在表面光滑的绝缘小车上，A、B板，B、C板间距离均为L，并分别与电动势为E1和E2的电池相连，金属板B、C下端开有小孔，两孔的连线沿水平方向垂直于三块金属板，整个装置的总质量为M，并静止在光滑水平面上。现有一质量为m、带电荷量为+q的小球以初速度v0沿两孔连线方向从C板射入小车(设带电小球不影响板间电场)。

    (1)小球由C板向B板运动过程中，小球和小车各做什么运动?

    (2)证明小球由C板运动到B板的过程中，电场对小球和小车组成的系统所做功为qε1。

    (3)为使小球不打到A板上，电动势ε2应满足什么条件?

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    如图所示，三块平行金属板竖直固定在表面光滑的绝缘小车上，A、B板，B、C板间距离均为L，并分别与电动势为ε1和ε2的电池相连，金属板B、C下端开有小孔，两孔的连线沿水平方向垂直于三块金属板，整个装置的总质量为M，并静止在光滑水平面上．现有一质量为m，带电量为+q的小球以初速度v沿两孔连线方向从C板射入小车（设带电小球不影响板间电场）．
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    （2）证明小球由C板运动到B板的过程中，电场对小球和小车组成的系统所做功为qε1．
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