如图所示,光滑水平面上有辆静止的绝缘小车,车上固定两块竖直带电金属板A、B,A、B间距为d,其间匀强电场的强度为E,方向
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解题思路:带电量为+q的微粒C进入电场中,做减速运动,欲使带电微粒C不打到A板上,临界状态是微粒C到达A板时,微粒C和A板具有相同的速度.

根据系统动量守恒列出等式求出微粒C刚好到达A板时,共同速度.

由于系统的动能减小转化为微粒C的电势能,根据能量守恒列出等式求解.

带电量为+q的微粒C进入电场中,做减速运动,

欲使带电微粒C不打到A板上,临界状态是微粒C到达A板时,微粒C和A板具有相同的速度.

设微粒C刚好到达A板时,微粒C和A板具有相同的速度是v,

车和A、B、C所组成的系统在水平方向上合力为零,动量守恒,规定向右为正方向,列出等式:

mv0=(M+m)v

v=

mv0

m+M…①

微粒从金属板B的中心小孔射入电场到A板,电势增大U=Ed,所以电势能增大:Uq=Edq.

由于系统的动能减小转化为微粒C的电势能,根据能量守恒列出等式:

[1/2]m

v20-[1/2](M+m)v2=Edq…②,

由①②得:v0=

2(M+m)Eqd

Mm.

所以v0满足:v0

2(M+m)Eqd

Mm.

答:欲使带电微粒C不打到A板上,v0必须满足的条件是v0

2(M+m)Eqd

Mm.

点评:

本题考点: 动量守恒定律;能量守恒定律.

考点点评: 本题带电微粒与小车间存在电场力作用,类似于非弹性碰撞,遵守动量守恒,由能量守恒求解临界速度.

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