Question

如圖所示，電場極板AB間有電場強度E=200 N/C的勻強電場，一帶電荷量q=－2×10^－3 C的小球開始時靜止在電場中的P點，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。在電場力作用下小球向左運動，與擋板S相碰后電荷量減少到碰前的K倍，已知K=，碰撞過程中小球的機械能沒有損失。

（1）求小球第一次到達擋板S時的動能；

（2）求小球第一次與擋板S相碰后向右運動的距離；

（3）小球與擋板S經(jīng)過多少次碰撞后，才能運動到A板？

Answer 1

解：（1）小球第一次到達擋板時，由動能定理得

E_k=Eqx₁=0.02 J。 

（2）設小球與擋板相碰后向右運動s，則

kEqs=Eqx₁ 

s==0.06 m。 

（3）分析題意可知，每次碰后向右運動的距離是前一次的1/k，

x_n=

x_n≥x₁+x₂ 

n==13。