如图所示，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为2L，分别带有等量的正、负电荷，在两板间形电场强度大小为E匀强电场．A

来源：学生作业帮编辑：灵鹊做题网作业帮分类：物理作业时间：2024/06/17 09:41:14

如图所示，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为2L，分别带有等量的正、负电荷，在两板间形电场强度大小为E匀强电场．A板上有一小孔（它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计），孔中有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道，一个质量为m，电荷量为q（q＞0）的小球（可视为质点），在外力作用下静止在轨道的中点P处．一自然长度为L的轻弹簧左端固定在距A板左侧L处挡板上，右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q．撤去外力释放带电小球，它将在电场力作用下由静止开始向左运动，穿过小孔后（不与金属板A接触）与薄板Q一起压缩弹簧，由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计，可认为小球与Q接触过程中不损失机械能．小球从接触Q开始，经过一段时间第一次把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回．由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开Q瞬间，小球的电荷量都损失一部分，而变成刚与Q接触时小球电荷量的

（1）当P由静止开始释放到弹簧第一次压缩到最左边的过程中，
根据能的转化和守恒定律可得弹性势能：
电场力对小球做的功使小球获得动能，与Q接触过程中，全部转化成弹簧的弹性势能．
即：弹簧第一次压缩到最左边时的弹性势能E_p=qEL
（2）分析知，小球每次离开Q时的速度大小相同，
等于小球第一次与Q接触时速度大小v，
根据动能定理可得：
qEL＝
1
2mv2⇒v＝

2qEL
m
设小球与薄板Q碰撞n次后恰好向右运动到B板，
则：qn＝
q
kn
小球与薄板Q碰撞n次后向右运动从与Q分离到恰好到达B板的过程中，
根据动能定理可得：
−
q
knE•2L＝0−
1
2mv2
由以上几式可得：
n＝[
lg2
lgk]（或取
lg2
lgk的整数）
（3）设小球第1次弹回两板间后向右运动最远距A板的距离为L₁，
则：(qE−Ff)L−(
q
kE+Ff)L1＝0⇒L1＝L
设小球第2次弹回两板间后向右运动最远距A板的距离为L₂，
则：(qE−Ff)L−2Ff L1−(
q
k2E+Ff)L2＝0⇒L2＝
L
2
而此时电场力：F＝
q
k2E＝
1
4qE＝Ff，
即带电小球可保持静止．
所以带电小球初、末状态的电势能变化量：
△Ep＝Ep2−Ep1＝
qE
4•
L
2−qEL＝−
7
8qEL
答：（1）弹簧第一次压缩到最左边时的弹性势能是qEL；
（2）小球在与B板相碰之前，最多能与薄板Q碰撞次数是n＝[
lg2
lgk]；
（3）带电小球初、末状态的电势能变化量是−
7
8qEL．

如图所示，水平放置的两块带电金属板a、b平行正对．极板长度为l，板间距也为l，板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸 A,B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板,板长为L,两板加电压后板间电场可视为匀强电场如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，ab间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下缘以初速度v0 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方匀强电场的电场强度为E，在此电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，三角形所在平面与电场线平行，如图所示，AB边长为L，如图所示,水平放置的平行金属板的B板接地,A、B两板间的电势差为+U,两板间为匀强电场,间距为d.在两板如图所示,水平放置的两块长直平行金属板a.b相距d=0.10m,a.b间的电场强度为E=5.0X10^5N/C,b板下方如图甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L，两板加电压后板间电场可视为匀强电场，图乙表示一周期如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E=1．0×10 2 V／m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中关于电荷的.如图所示,两块相距为d,带等量异种电荷的足够长金属板A,B平行竖直放置,板间场强为E.长为L的绝缘细绳一端栓相距为a的A、B两点分别带有等量异种电荷Q、-Q，在A、B连线中点处的电场强度为（　　）如图所示，水平放置的两平行金属板间有一竖直方向匀强电场，板长为L，板间距离为d，在距极板右端L处有一竖直放置的屏M，一带