如圖所示，一對(duì)平行金屬板豎直固定在置于光滑水平面上的光滑絕緣板上，它們的總質(zhì)量為M=0.8kg，金屬板間距離為d=0.1m，金屬板間加一電壓為U=1.0×106V的電源，一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg，帶電量為q=-2.0×10-6 C的小球，以一定的初速度從右板底部小孔沿絕緣板射入兩金屬板之間，小球恰好不與左端金屬板相碰，假設(shè)小球帶電量始終保持不變，求：
（1）小球在兩金屬板之間運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a；
（2）小球射入的初速度v的大�。�
（3）從小球進(jìn)入板間至小球剛要到達(dá)左側(cè)金屬板時(shí)，絕緣板向左滑行的距離s．

【答案】分析：（1）小球在兩金屬板之間運(yùn)動(dòng)時(shí)由電場(chǎng)力產(chǎn)生加速度，由牛頓第二定律求出小球的加速度．
（2）小球恰好不與左端金屬板相碰時(shí)，小球與金屬板距離最近，而且小球與金屬板的速度相同．以小球與絕緣板組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，其合外力為零，根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出共同速度，再由能量守恒定律求解小球射入的初速度v的大�。�
（3）從小球進(jìn)入板間至小球剛要到達(dá)左側(cè)金屬板時(shí)，小球?qū)饘侔宓淖饔昧Υ笮閝E，做正功，以金屬板為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)能定理求解絕緣板向左滑行的距離s．
解答：解：（1）金屬板間的場(chǎng)強(qiáng)E=
由牛頓第二定律得
小球的加速度a==100m/s2，方向水平向右．
（2）小球在兩金屬板之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒．設(shè)小球恰好不與左端金屬板相碰時(shí)，系統(tǒng)的速度為v，由動(dòng)量守恒定律得
   mv=（M+m）v
又由能量守恒得
   qU=
聯(lián)立解得   v=5m/s
（3）以金屬板為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)能定理得
   qEs=
代入解得  s=0.02m．
答：（1）小球在兩金屬板之間運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a大小是100m/s2，方向水平向右；
    （2）小球射入的初速度v的大小是5m/s；
    （3）從小球進(jìn)入板間至小球剛要到達(dá)左側(cè)金屬板時(shí)，絕緣板向左滑行的距離s是0.02m．
點(diǎn)評(píng)：本題相當(dāng)于碰撞類型的問題，其基礎(chǔ)是分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?桂林一模）如圖所示，一對(duì)平行金屬板豎直固定在置于光滑水平面上的光滑絕緣板上，它們的總質(zhì)量為M=0.8kg，金屬板間距離為d=0.1m，金屬板間加一電壓為U=1.0×106V的電源，一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg，帶電量為q=-2.0×10-6 C的小球，以一定的初速度從右板底部小孔沿絕緣板射入兩金屬板之間，小球恰好不與左端金屬板相碰，假設(shè)小球帶電量始終保持不變，求：
（1）小球在兩金屬板之間運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a；
（2）小球射入的初速度v0的大��；
（3）從小球進(jìn)入板間至小球剛要到達(dá)左側(cè)金屬板時(shí)，絕緣板向左滑行的距離s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一對(duì)平行金屬板水平放置，板間距離為d，板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將金屬板接入如圖所示的電路，已知電源的內(nèi)電阻為r，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，現(xiàn)將開關(guān)K閉合，并將滑動(dòng)觸頭P調(diào)節(jié)至距離電阻R的右端為其總長(zhǎng)度的1/4時(shí)，讓一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q宏觀帶電粒子從兩板間的正中央以某一初速度水平飛入場(chǎng)區(qū)，發(fā)現(xiàn)其恰好能夠做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

（1）試判斷該粒子的電性，求電源的電動(dòng)勢(shì)；

（2）若將滑動(dòng)觸頭P調(diào)到電阻R的正中間位置時(shí)，該粒子仍以同樣的狀態(tài)入射，發(fā)現(xiàn)其沿水平方向的直線從板間飛出，求該粒子進(jìn)入場(chǎng)區(qū)時(shí)的初速度；

（3）若將滑塊觸頭P調(diào)到最左邊，該粒子仍以同樣的狀態(tài)入射，發(fā)現(xiàn)其恰好從金屬板的邊緣飛出，求粒子飛出時(shí)的動(dòng)能。

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科目：高中物理 來源：2013屆北京四中高二上學(xué)期期末考試物理卷 題型：選擇題

. 如圖所示，一對(duì)平行金屬板水平放置，板間距離為d。兩板與直流電源連接，電源電壓為U。把一個(gè)質(zhì)量為m的帶電絕緣小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從M上方h高處自由下落，進(jìn)入電場(chǎng)后恰好不打在N板上。求（1）小球的電性（2）帶電量的大�。�3）小球電勢(shì)能的變化情況。

 

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科目：高中物理 來源：桂林一模 題型：問答題

如圖所示，一對(duì)平行金屬板豎直固定在置于光滑水平面上的光滑絕緣板上，它們的總質(zhì)量為M=0.8kg，金屬板間距離為d=0.1m，金屬板間加一電壓為U=1.0×106V的電源，一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg，帶電量為q=-2.0×10-6 C的小球，以一定的初速度從右板底部小孔沿絕緣板射入兩金屬板之間，小球恰好不與左端金屬板相碰，假設(shè)小球帶電量始終保持不變，求：
（1）小球在兩金屬板之間運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a；
（2）小球射入的初速度v0的大小；
（3）從小球進(jìn)入板間至小球剛要到達(dá)左側(cè)金屬板時(shí)，絕緣板向左滑行的距離s．
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科目：高中物理 來源：2011年廣西防城港市、桂林市高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，一對(duì)平行金屬板豎直固定在置于光滑水平面上的光滑絕緣板上，它們的總質(zhì)量為M=0.8kg，金屬板間距離為d=0.1m，金屬板間加一電壓為U=1.0×106V的電源，一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg，帶電量為q=-2.0×10-6 C的小球，以一定的初速度從右板底部小孔沿絕緣板射入兩金屬板之間，小球恰好不與左端金屬板相碰，假設(shè)小球帶電量始終保持不變，求：
（1）小球在兩金屬板之間運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a；
（2）小球射入的初速度v的大��；
（3）從小球進(jìn)入板間至小球剛要到達(dá)左側(cè)金屬板時(shí)，絕緣板向左滑行的距離s．

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