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manfen5.com 满分网如图所示,在光滑绝缘水平面两端有两块平行带电金属板A、B,其间存在着场强E=200N/C的匀强电场,靠近正极板B处有一薄挡板S.一个带电小球,质量为m=1×10-2kg、电量q=-2×10-3C,开始时静止在P点,它与挡板S的距离为h=5cm,与A板距离为H=45cm.静止释放后小球在电场力的作用下向左运动,与挡板S相碰后电量减少到碰前的K倍,K=5/6,碰后小球的速度大小不变.
(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Up为多少?小球在P点时的电势能εp为多少?
(2)小球第一次与挡板S碰撞时的速度多大?第一次碰撞后小球能运动到离A板多远的地方?
(3)小球从P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做了多少功?
(1)根据电势差与电场强度的关系求出SP之间的电势差,进而求出P点的电势,根据动能定理求出小球第一次到达挡板S时的动能; (2)设小球与挡板相碰后向右运动s,根据动能定理即可求解; 【解析】 (1)根据Up=Ex1 得:0-Up=Ex1 解得:Up=-10V 小球在P点时的电势能J (2)小球向左运动的过程电场力做功: ∴ 小球向右运动的过程电场力做功: 小球能运动到离A板的距离:x=h+H-h1=(0.45+0.05-0.06)m=0.44m (3)小球向左运动的过程电场力做功: 小球向右运动的过程电场力做功: W=W1+W2=0 答:(1)则电场中P点的电势为-10V,小球在P点时的电势能为0.02J; (2)小球第一次与挡板S碰撞时的速度是2m/s,第一次碰撞后小球能运动到离A板0.44m的地方; (3)小球从P点出发第一次回到最右端的过程中电场力对小球做功为0.
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考点分析:
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(1)右边水银柱总长是多少?
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(2)关于线框MNPQ的电功率P的讨论:
某同学认为:既然ab杆滑至线框正中间时,路端电压最大,此时线框MNPQ的电功率P也最大,所以P的值是先变大后变小.
你认为该同学的判断是否正确?请作出评价,并说明理由.(不需要定量计算.)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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