Question

（16分）如图所示,有一带负电的小球，其带电量q=－2×10^-3C.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，重力作用不计．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，假设碰撞过程中小球的机械能没有损失。

⑴设匀强电场中挡板S所在位置处电势为零，则电场中P点的电势为多少？并求出小球第一次到达挡板S时的动能；

⑵求出小球第一次与挡板S相碰后向右运动的距离；

⑶小球经过多少次碰撞后，才能抵达A板？（取lg1.2＝0.08）

 

Answer 1

（18分）⑴U_sp=Ex₁即，0-= Ex₁    =-10V(2分)

小球第一次到达挡板时，由动能定理得

=0．02J    (2分)

⑵设小球与挡板相碰后向右运动s，则

KqEs₁=qEx₁   (4分)

s₁==0.06m(1分)

⑶设，第二次与挡板S相碰后向右移动最远距离为S₂

Kq₁Es₂= qEx₁   (2分)

S₂=      (1分)

当碰撞n次后，小球向右移动最远距离为S_n

则：S_n=≥x₁+x₂ (2分)

 ≤ (1分)

n≥  (2分)

所以：n≥13，所以n取13. (1分)

（也可以由电势值算出：，令=-100V得到结果。）