如图所示,A、B为平行金属板,两板相距d,分别与电源两极相连,保持A板比B的电势始终高U.两板的中央各有一个小孔M、N(小孔对板间电场的影响可以忽略).今有一个质量为m的带电质点,自A板上
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/26 01:13:18
如图所示,A、B为平行金属板,两板相距d,分别与电源两极相连,保持A板比B的电势始终高U.两板的中央各有一个小孔M、N(小孔对板间电场的影响可以忽略).今有一个质量为m的带电质点,自A板上
如图所示,A、B为平行金属板,两板相距d,分别与电源两极相连,保持A板比B的电势始终高U.两板的中央各有一个小孔M、N(小孔对板间电场的影响可以忽略).今有一个质量为m的带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力不计,到达N孔时速度恰好为零.那么:(1)该质点带电正负如何?(2)求该质点电量大小;(3)该质点到达N孔以后如何运动?
如图所示,A、B为平行金属板,两板相距d,分别与电源两极相连,保持A板比B的电势始终高U.两板的中央各有一个小孔M、N(小孔对板间电场的影响可以忽略).今有一个质量为m的带电质点,自A板上
(1)整个过程只有电场力和重力对质点做功,从P到N重力做正功,则由题意可知(因为在N点质点速度为0)电场力做负功,即质点运动方向与电场力方向相反.由此可知质点在AB间受电场力方向为B指向A,从而知道质点带负电
(2)由题意可知质点从P到N,重力势能减少,电势能增加,而且重力势能全部转化为电势能,即W(重力)=W(电势能)
因为W(重力)=mgh=mg(d+d)=2mgd;
W(电势能)=qU(电场力做功应该是这个公式吧?)
则2mgd=qU,求得所求质点电量q=2mgd/U
(3) 如果不要理由就直接是:该质点到达N孔以后,将竖直匀加速到M再匀减速到P,到P点速度为0,然后从P自由落体到M再匀减速到N,到N的速度为0,一句话,质点将在N到P之间做周期运动
(1).在电场中对带点质点进行受力分析,因它只受到重力和电场力,又整个过程重力对物体做正功转化为它的动能,由题意晓得它在N点速度为零,即可知道电场力对带点质点做负功消耗了动能,又重力式竖直向下的,所以电场是向上,又板块A带正电,则小球带负电荷。
(2).将整个系统考虑进去,因空气阻力不计,则由能量守恒,可以知道起初动能为零-最终动能也为零,所以整个过程动能没变,只是物体在自身重力下克服电场...
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(1).在电场中对带点质点进行受力分析,因它只受到重力和电场力,又整个过程重力对物体做正功转化为它的动能,由题意晓得它在N点速度为零,即可知道电场力对带点质点做负功消耗了动能,又重力式竖直向下的,所以电场是向上,又板块A带正电,则小球带负电荷。
(2).将整个系统考虑进去,因空气阻力不计,则由能量守恒,可以知道起初动能为零-最终动能也为零,所以整个过程动能没变,只是物体在自身重力下克服电场力做功,重力势能全部转化为克服电场力做功(最终成为热能)。即重力势能等于电场能,
mg×(h+d)=qe×d,由题意可知道,h=d,e=u带入
可求得电量q等于 u分之2mg(即2mg除以u)
祝LZ学习更上一层楼。
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