Question

如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为+Q和—Q，A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的可视为点电荷的带电小球，质量为m、电荷量为+q，（此电荷不影响电场的分布。），现将小球从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球向下运动到O点时速度为v， 已知CO＝d，MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g。求：

   （1）C、O间的电势差U； 

   （2）O点处的电场强度E的大小； 

   （3小球经过与点电荷B等高的D点时的速度。

 

Answer 1

【答案】

解：

（1）小球由C运动到O时，由动能定理，

得    ①  3分

得：          ②   3分

（2）小球经过O点时受力如图，由库仑定律得：

        ③  2分

它们的合力为：    ④  2分

点处的电场强度      ⑤  2分

（3）小球由O运动到D的过程，由动能定理得：

   ⑧     2分

由电场特点可知：      ⑨    2分

联立①⑦⑧解得：           ⑩2分

或者：因为：

,小球由C运动到D的过程，由动能定理得： 

【解析】略