人多所示，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

题型：普陀区模拟难度：来源：

人多所示，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^-十C，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=25cm．静止释放后小球在电场力的作用下向b运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的K倍，K=5/u，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U_p为多少？小球在P点时的电势能ε_p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？
（十）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？

答案

（1）根据U_p=Ex₁
得：0-U_p=Ex₁
解得：U_p=-10V
6球在P点时l电势能ε=w•UP=-2×103×(-10)J=0.02J
（2）6球向左运动l过程电场力做功：wEh=

1

2

mv2
∴v=

2wEh m

=

2εp m

=

2×0.02 1×10-2

=2m/g
6球向5运动l过程电场力做功：-Ekwh1=0-

1

2

mv2
h1=

1

k

h=

6

5

×0.05=0.06m
6球能运动到离A板l距离：x=h+H-h₁=（0.45+0.05-0.06）m=0.44m
（3）6球向左运动l过程电场力做功：W1=

1

2

mv2
6球向5运动l过程电场力做功：W2=0-

1

2

mv2
W=W₁+W₂=0
答：（1）则电场中P点l电势为-10V，6球在P点时l电势能为0.02J；
（2）6球第一次与挡板g碰撞时l速度是2m/g，第一次碰撞后6球能运动到离A板0.44ml地方；
（3）6球从P点出发第一次回到最5端l过程中电场力对6球做功为0．