Question

【题目】如图在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方 h 高度的 P 点，固定电荷量为+Q 的点电荷，一质量为 m、带电荷量为 q 的物块（可视为质点），从轨道上的 A 点以初速度 v0 沿 轨道向右运动，当运动到 P 点正下方 B 点时速度为 v，已知点电荷产生的电场在 A 点的电势为φ（取无穷远处电势为零），PA 连线与水平轨道的夹角为 60°,

小球始终未脱离水平直线轨道，重力加速度为 g，试求：

（1）物块在 A 点时加速度

（2）点电荷+Q 产生的电场在 B 点的电势。

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）物块在A点受重力、电场力、支持力，分解电场力，由牛顿第二定律得：

得：

（2）从A运动到P点正下方B点的过程中，由动能定理得：

又有：

UAB=φA-φB

解得：