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题目
题型:不详难度:来源:
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
v21

解得:两球第一次碰撞前瞬间,A球速度:v1=


2qEL
m
=


2aL

两球第一次碰撞后瞬间,A球速度0,B球速度v1
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v1t1=
1
2
a
t21

解得:t1=
2v1
a

此时A球速度:v2=at1=2v1
两球第二次碰撞后瞬间,A球速度v1,B球速度v2=2v1
两次碰撞之间A的位移S22as2=
v22
-0=4
v21

所以:s2=4L
位移相等,得:v2t2=v1t2+
1
2
a
t22

得:t2=
2v1
a

两次碰撞之间A的位移S3
s3=v1t2+
1
2
a
t22

代入数据得:s3=8L
小球A在电场中运动的距离:x=L+s2+s3=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.
核心考点
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】;主要考察你对电势差与电场强度的关系等知识点的理解。[详细]
举一反三
一个点电荷,从静电场中的a移动到b,电场力对点电荷做功为零,则(   )
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A.a、b两点的场强一定相等
B.a、b两点的电势一定相等
C.该电荷一定沿等势面运动
D.该电荷所受电场力与其位移方向总垂直
将一正电荷从电场中的A点移到B点,电场力做了2.4×10-6J的功,已知AB两点的电势差为240V,那么该正电荷的电量为______C,电荷的电势能______(填“增加”或“减少”)了______J.
如图所示,实线表示电场线,一电子从电场中A点移到B点,电场力做功15eV,则A、B两点相比场强较大的点是______,电势较高的点是______,A、B两点间的电势差是______V.
如图所示,在场强为E=4.0×103N/C的匀强磁场中有相距为5.0cm的A、B两点,两点的连线与场强方向成30°角,求:A、B两点间的电势差.将电量为4×10-6C的点电荷从A点移到B点,电场力做多少功?
如图所示,竖直实线为电场线,质量为m,电量为-q的质点P从电场边缘A射入电场,并沿直线AB从B飞出,AB直线与电场线夹角为θ,A、B两点相距为d,则A、B两点的电势差为多少?简述得出结果的理由.