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电势差与电场强度的关系
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如图所示,在一光滑绝缘水平面上,静放着两个可视为质点的小球,两小球质量均为m,相距l,其中A带正电,所带电荷量为q,小球B不带电.若加一水平向右的匀强电场,场强为E,A球
网友投稿 2022-12-02 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,在一光滑绝缘水平面上,静放着两个可视为质点的小球,两小球质量均为m,相距l,其中A带正电,所带电荷量为q,小球B不带电.若加一水平向右的匀强电场,场强为E,A球受到电场力的作用向右运动与B球碰撞.设每次碰撞前后两球交换速度,且碰撞过程无电荷转移.若两小球恰在第三次碰撞时离开电场,求:
(1)小球A在电场中的加速度大小;
(2)小球A在电场中运动的距离.
◎ 答案
(1)由牛顿第二定律得:加速度
a=
F
m
=
qE
m
,
(2)以A为研究对象,由动能定理得:qEL=
1
2
m
v
21
,
解得:两球第一次碰撞前瞬间,A球速度:
v
1
=
2qEL
m
=
2aL
;
两球第一次碰撞后瞬间,A球速度0,B球速度v
1
.
碰后A做匀加速直线运动,B做匀速直线运动,当它们位移相等时再次发生碰撞,
两球第二次碰撞前瞬间,有
v
1
t
1
=
1
2
a
t
21
解得:
t
1
=
2
v
1
a
,
此时A球速度:v
2
=at
1
=2v
1
,
两球第二次碰撞后瞬间,A球速度v
1
,B球速度v
2
=2v
1
,
两次碰撞之间A的位移S
2
:
2a
s
2
=
v
22
-0=4
v
21
所以:s
2
=4L
位移相等,得:
v
2
t
2
=
v
1
t
2
+
1
2
a
t
22
,
得:
t
2
=
2
v
1
a
两次碰撞之间A的位移S
3
s
3
=
v
1
t
2
+
1
2
a
t
22
代入数据得:s
3
=8L
小球A在电场中运动的距离:x=L+s
2
+s
3
=13L
答:(1)小球A在电场中的加速度大小
a=
qE
m
;
(2)小球A在电场中运动的距离为13L.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在一光滑绝缘水平面上,静放着两个可视为质点的小球,两小球质量均为m,相距l,其中A带正电,所带电荷量为q,小球B不带电.若加一水平向右的匀强电场,场强为E,A球…”主要考查了你对 【电势差与电场强度的关系】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202212/403761.html
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