如圖甲所示,以O(shè)為原點(diǎn),豎直向下為正方向建立x軸。在x=0和x=4x0處分別固定電量為Q的正點(diǎn)電荷。A、B、C為x軸上坐標(biāo)分別為x0、2x0、3x0的點(diǎn),AC之間沿x軸方向電勢變化如圖乙所示?,F(xiàn)將一帶正電小球S1由A點(diǎn)靜止釋放,小球向下運(yùn)動。已知釋放瞬間小球加速度為103g,g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣?,靜電力常量為k。求:
(1)小球在B點(diǎn)的加速度大??;
(2)小球S1的比荷q1m1;
(3)若另有一帶電小球S2懸停在C點(diǎn),小球S1仍從A點(diǎn)靜止釋放,運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí),與S2發(fā)生彈性碰撞,碰撞時(shí)間極短,且不發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移,碰后S1恰能到達(dá)B點(diǎn),忽略兩球之間的靜電力作用,求小球S1與S2的電量之比q1q2。
10
3
g
q
1
m
1
q
1
q
2
【考點(diǎn)】動量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問題;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用;勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系;庫侖定律的表達(dá)式及其簡單應(yīng)用.
【答案】(1)小球在B點(diǎn)的加速度大小為g;
(2)小球S1的比荷為;
(3)小球S1與S2的電量之比為。
(2)小球S1的比荷為
21
g
x
2
0
8
k
Q
(3)小球S1與S2的電量之比為
7
5
【解答】
【點(diǎn)評】
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