Question

如圖所示，電場(chǎng)極板AB間有電場(chǎng)強(qiáng)度E=200 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電荷量q=－2×10^－3 C的小球開(kāi)始時(shí)靜止在電場(chǎng)中的P點(diǎn)，靠近極板B處有一擋板S，小球與擋板S的距離x₁=5 cm，與A板距離x₂=45 cm，小球的重力不計(jì)。在電場(chǎng)力作用下小球向左運(yùn)動(dòng)，與擋板S相碰后電荷量減少到碰前的K倍，已知K=，碰撞過(guò)程中小球的機(jī)械能沒(méi)有損失。

（1）求小球第一次到達(dá)擋板S時(shí)的動(dòng)能；

（2）求小球第一次與擋板S相碰后向右運(yùn)動(dòng)的距離；

（3）小球與擋板S經(jīng)過(guò)多少次碰撞后，才能運(yùn)動(dòng)到A板？

Answer 1

解：（1）小球第一次到達(dá)擋板時(shí)，由動(dòng)能定理得

E_k=Eqx₁=0.02 J。 

（2）設(shè)小球與擋板相碰后向右運(yùn)動(dòng)s，則

kEqs=Eqx₁ 

s==0.06 m。 

（3）分析題意可知，每次碰后向右運(yùn)動(dòng)的距離是前一次的1/k，

x_n=

x_n≥x₁+x₂ 

n==13。