如图所示，有一质量为m，带电荷量为＋q的小球(可视为质点)，自竖直向下、场强为E的匀强电场中的P点静止下落．在距离P点正下方h处有一弹性绝缘挡板S(挡板不影响匀

题型：不详难度：来源：

如图所示，有一质量为m，带电荷量为＋q的小球(可视为质点)，自竖直向下、场强为E的匀强电场中的P点静止下落．在距离P点正下方h处有一弹性绝缘挡板S(挡板不影响匀强电场的分布)，小球每次与挡板S相碰后电荷量均减少到碰前的

(k>1)，而碰撞过程中小球的机械能不发生损失．

（1）设匀强电场中，挡板S处电势φ_s＝0，则电场中P点的电势φ_p为多少？小球在P点时的电势能Ep为多少？
（2）小球从P点出发后到第一次反弹到最高点的过程中电场力对小球做了多少功？
（3）求在以后的运动过程中，小球距离挡板的最大距离L.

答案

（1）

；

（2）

（3）

解析

试题分析：（1）由电场力做功与电势能变化的关系可得，

由题设条件知挡板S处电势

，可得小球在P点时电势

，电势能

（2）设第一次与挡板碰撞后能达到的高度为

，由能量守恒可知

小球从P点出发到第一次碰撞后到达最高点过程中电场力对小球做的功为：

解得

（3）小球与挡板碰撞后小球所带电荷量逐渐减小，最终电荷量减小为零，整个过程中能量守恒，由能量守恒得：

，解得小球离挡板的最大距离

举一反三

如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为v₀的带电小球从A点射入电场，在竖直平面内沿直线从A运动到B，在此过程中( )

A．小球带负电

B．小球的动能和重力势能之和减少

C．小球的重力势能和电势能都增加

D．动能增加，重力势能和电势能之和减少

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如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距L的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电量为q的正电荷从A点移到B点。若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W₁＝__________；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W₂＝____________；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W₃＝____________；由此可知，电荷的电场中移动时，电场力做功的特点是。

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电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点。由图可知，电场强度E_A E_B(选填“>”或“<”)。将一个正点电荷先后放在A、B两点，它在A、B两点的电势能E_PA E_PB(选填“>”或“<”)

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在如图所示的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离d=0.10 m。一个电荷量

C的点电荷所受电场力的大小

N。求：

（1）电场强度E的大小；
（2）A、B两点的电势差U_AB
（3）将该点电荷从A点移至B点的过程中，电场力所做的功W。

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（10）如图所示，在水平面上放置质量为M =" 800" g的木块，一质量为m =" 50" g的子弹以v₀=" 170" m/s的水平速度射入木块，最终与木块一起运动。子弹与木块相互作用的时间很短，该过程中产生的位移可以忽略不计。若木块与地面间的动摩擦因数μ= 0.2， g =" 10" m/s²求：

（1）子弹和木块一起运动时的最大速度；
（2）子弹与木块摩擦生热Q₁和地面与木块摩擦生热Q₂的比值。

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