如圖6－2－13所示，有一質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，自豎直向下、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中的P點(diǎn)靜止下落．在距離P點(diǎn)正下方h處有一彈性絕緣擋板S(擋板不影響勻強(qiáng)電場的分布)，小球每次與擋板S相碰后電荷量均減少到碰前的 (k＞1)，而碰撞過程中小球的機(jī)械能不發(fā)生損失．

圖6－2－13

(1)設(shè)勻強(qiáng)電場中，擋板S處電勢φS＝0，則電場中P點(diǎn)的電勢φP為多少？小球在P點(diǎn)時的電勢能EP為多少？

(2)小球從P點(diǎn)出發(fā)后到第一次速度變?yōu)榱愕倪^程中電場力對小球做了多少功？

(3)求在以后的運(yùn)動過程中，小球距離擋板的最大距離l.

 

【答案】

（1）電勢φP＝Eh，電勢能EP＝qEh（2）W＝（3）l＝h

【解析】(1)由電場力做功與電勢能變化的關(guān)系得，EP－ES＝qEh

由題設(shè)條件，擋板S處電勢φS＝0，

可得小球在P點(diǎn)時的電勢φP＝Eh，電勢能EP＝qEh

(2)設(shè)第一次與擋板碰撞后能達(dá)到的高度為h1，由能量守恒得：

mgh＋qEh＝(mg＋qE)h1

小球從P點(diǎn)出發(fā)到第一次到達(dá)最高點(diǎn)過程中電場力對小球做的功為：

W＝qEh－qEh1

解得：W＝.

(3)小球與擋板碰撞后小球所帶電荷量逐漸減小，最終電荷量將減小為零，整個過程中能量始終守恒，由能量守恒得：

mgh＋qEh＝mgl

解得：l＝h.

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖4－2－13甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖(交流電的頻率為50 Hz)．

圖4－2－13

(1)圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為________m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．

(2)保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

物理量　　

1

2

3

4

5

6

7

8

小車加速度a/(m·s－2)

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小車質(zhì)量m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

/kg－1

4.00

3.45

3.03

2.50

2.00

1.41

1.00

0.60

請?jiān)谌鐖D4－2－14所示的方格坐標(biāo)紙中畫出a－圖線，并依據(jù)圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是________．

圖4－2－14

圖4－2－15

(3)保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線，如圖4－2－15所示．該圖線不通過原點(diǎn)，請你分析其主要原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖4－3－13所示，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°角，小球和車廂相對靜止，球的質(zhì)量為1 kg.(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

圖4－3－13

 (1)求車廂運(yùn)動的加速度，并說明車廂的運(yùn)動情況．

(2)求懸線對球的拉力．

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科目：高中物理 來源：魯科版高三物理6.2電場能的性質(zhì)專項(xiàng)練習(xí)（帶解析） 題型：計算題

如圖6－2－13所示，有一質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))，自豎直向下、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中的P點(diǎn)靜止下落．在距離P點(diǎn)正下方h處有一彈性絕緣擋板S(擋板不影響勻強(qiáng)電場的分布)，小球每次與擋板S相碰后電荷量均減少到碰前的 (k＞1)，而碰撞過程中小球的機(jī)械能不發(fā)生損失．

圖6－2－13
(1)設(shè)勻強(qiáng)電場中，擋板S處電勢φS＝0，則電場中P點(diǎn)的電勢φP為多少？小球在P點(diǎn)時的電勢能EP為多少？
(2)小球從P點(diǎn)出發(fā)后到第一次速度變?yōu)榱愕倪^程中電場力對小球做了多少功？
(3)求在以后的運(yùn)動過程中，小球距離擋板的最大距離l.

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科目：高中物理 來源：2010年貴州省高三上學(xué)期第一次月考（理綜）物理部分 題型：實(shí)驗(yàn)題

(4+6=10分)

做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．在水平放置在木板上，固定一張白紙．

B．把橡皮筋的一端固定在O點(diǎn)，另一端拴兩根細(xì)繩套，細(xì)繩與橡皮筋的交點(diǎn)叫做結(jié)點(diǎn)．

C．在紙面上離O點(diǎn)比橡皮筋略長的距離上標(biāo)出A點(diǎn)

D．用兩個彈簧測力計分別沿水平方向拉兩個細(xì)繩套，把結(jié)點(diǎn)拉至A點(diǎn)，如圖1－4－13所示，記下此時兩力F1和F2的方向和大�。�

E．改用一個彈簧測力計沿水平方向拉細(xì)繩套，仍把結(jié)點(diǎn)拉至A點(diǎn)，記下此時F′的方向和大小．

F．拆下彈簧測力計和橡皮筋

（1）請你在下面應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟中填空．

a．在A點(diǎn)按同一標(biāo)度，作出F1、F2、F′的圖示．

b．利用平行四邊形定則作                 .

c．比較        和         的大小和方向，并得出結(jié)論．

（2）做該實(shí)驗(yàn)時,下面的措施中，哪些有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高實(shí)驗(yàn)精度

A．橡皮條彈性要好，拉力要適當(dāng)大些

B．兩個分力F1、F2間的夾角要盡量大些

C．拉橡皮條時，橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近木板，并且平行于木板

D．拉橡皮條的細(xì)繩要細(xì)而長，描出細(xì)繩拉力方向時，可在細(xì)繩正下方稍遠(yuǎn)的距離上描出二點(diǎn)

 

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