如圖所示，三塊平行金屬板豎直固定在表面光滑的絕緣小車上，并與車內(nèi)的電池連接，小車的總質(zhì)量為Ｍ，Ａ、Ｂ板，Ｂ、Ｃ板間距均為Ｌ，金屬扳Ｂ、Ｃ上，開(kāi)有小孔，兩小孔的連線沿水平方向且垂直于三塊金屬板，整個(gè)裝置靜止在光滑水平面上，已知車內(nèi)電池Ｇ的電動(dòng)勢(shì)為Ｅ１，電池Ｈ的電動(dòng)勢(shì)為Ｅ２，現(xiàn)有一質(zhì)量為ｍ，帶電量為＋ｑ的小球以初速度ｖ０沿兩孔連線方向射入小車（設(shè)帶電小球不影響板間電場(chǎng)）．                       

（1）小球進(jìn)入小車中由Ｃ板向Ｂ板運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球和小車各做什么運(yùn)動(dòng)?

（2）證明小球由Ｃ板到Ｂ板的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)球和小車組成的系統(tǒng)做功為ｑＥ１；

（3）為使小球不打到Ａ板上，電池Ｈ的電動(dòng)勢(shì)Ｅ２應(yīng)滿足什么條件?

(1) 向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，車向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(2) Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２＝ＦＬ＝ｑＥ１(3) �。�２＞Ｅ１＋（Ｍｍｖ０２／2ｑ（Ｍ＋ｍ））


解析:

（1）帶電小球進(jìn)入小車由Ｃ向Ｂ運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于車和球受恒定電場(chǎng)力的作用球向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，車向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

　?（2）金屬板Ｂ、Ｃ間的電場(chǎng)強(qiáng)度為

　�。牛剑�１／Ｌ，

　?帶電小球和車所受的電場(chǎng)力為�。疲剑瘢牛剑瘢�１／Ｌ．

　?設(shè)小車的位移為ｓ，則球的位移為Ｌ－ｓ，電場(chǎng)力對(duì)車的功為Ｗ１＝Ｆｓ，電場(chǎng)力對(duì)球所做的功為

　?Ｗ２＝Ｆ（Ｌ－ｓ），所以電場(chǎng)力對(duì)球與車組成的系統(tǒng)做功為

　?Ｗ＝Ｗ１＋Ｗ２＝ＦＬ＝ｑＥ１．

　?（3）小球進(jìn)入Ａ、Ｂ板間運(yùn)動(dòng)后，小球和車均做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球相對(duì)小車靜止時(shí)，小球和車的速度為ｖ，由動(dòng)量守恒，有�。恚�０＝（Ｍ＋ｍ）ｖ，

由動(dòng)能定理知

　?ｑＥ２－ｑＥ１＞（1／2）ｍｖ０２－（1／2）（Ｍ＋ｍ）ｖ２，

則　�。�２＞Ｅ１＋（Ｍｍｖ０２／2ｑ（Ｍ＋ｍ））．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，三塊平行金屬板豎直固定在表面光滑的絕緣小車上，A、B板，B、C板間距離均為L(zhǎng)，并分別與電動(dòng)勢(shì)為ε1和ε2的電池相連，金屬板B、C下端開(kāi)有小孔，兩孔的連線沿水平方向垂直于三塊金屬板，整個(gè)裝置的總質(zhì)量為M，并靜止在光滑水平面上．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球以初速度v0沿兩孔連線方向從C板射入小車（設(shè)帶電小球不影響板間電場(chǎng)）．
（1）小球由C板向B板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和小車各做什么運(yùn)動(dòng)？
（2）證明小球由C板運(yùn)動(dòng)到B板的過(guò)程中，電場(chǎng)對(duì)小球和小車組成的系統(tǒng)所做功為qε1．
（3）為使小球不打到A板上，電動(dòng)勢(shì)ε2應(yīng)滿足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，三塊平行金屬板豎直固定在絕緣小車上，并與車內(nèi)電池連接，小車總質(zhì)量為M，靜止在光滑水平面上，金屬板B、C中間開(kāi)有小孔，兩孔在同一水平線上，已知車內(nèi)電池G的電動(dòng)勢(shì)為 E1 ，現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子(不計(jì)重力)，以初速 ，水平射入C板小孔，它穿過(guò)B板小孔后繼續(xù)向A板運(yùn)動(dòng)。

    ①為使粒子不至打到A板上，電池H的電動(dòng)勢(shì) E2 應(yīng)滿足什么條件?

    ②若A、B、C間隔均為d，滿足上面條件的電池H的電動(dòng)勢(shì)用 E2 表示，則當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)后，其速度大小具有最小值時(shí)，帶電粒子離B板的距離是多大?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，三塊平行金屬板豎直固定在表面光滑的絕緣小車上，A、B板，B、C板間距離均為L(zhǎng)，并分別與電動(dòng)勢(shì)為E1和E2的電池相連，金屬板B、C下端開(kāi)有小孔，兩孔的連線沿水平方向垂直于三塊金屬板，整個(gè)裝置的總質(zhì)量為M，并靜止在光滑水平面上。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球以初速度v0沿兩孔連線方向從C板射入小車(設(shè)帶電小球不影響板間電場(chǎng))。

(1)小球由C板向B板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和小車各做什么運(yùn)動(dòng)?

(2)證明小球由C板運(yùn)動(dòng)到B板的過(guò)程中，電場(chǎng)對(duì)小球和小車組成的系統(tǒng)所做功為qε1。

(3)為使小球不打到A板上，電動(dòng)勢(shì)ε2應(yīng)滿足什么條件?

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科目：高中物理 來(lái)源：2008年廣東省廣州市高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示，三塊平行金屬板豎直固定在表面光滑的絕緣小車上，A、B板，B、C板間距離均為L(zhǎng)，并分別與電動(dòng)勢(shì)為ε1和ε2的電池相連，金屬板B、C下端開(kāi)有小孔，兩孔的連線沿水平方向垂直于三塊金屬板，整個(gè)裝置的總質(zhì)量為M，并靜止在光滑水平面上．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球以初速度v沿兩孔連線方向從C板射入小車（設(shè)帶電小球不影響板間電場(chǎng)）．
（1）小球由C板向B板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球和小車各做什么運(yùn)動(dòng)？
（2）證明小球由C板運(yùn)動(dòng)到B板的過(guò)程中，電場(chǎng)對(duì)小球和小車組成的系統(tǒng)所做功為qε1．
（3）為使小球不打到A板上，電動(dòng)勢(shì)ε2應(yīng)滿足什么條件？

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