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已知真空中电量为Q的点电荷电场中,若取无穷远为零电势点,则离电荷距离为r的某点的电势表达式为k为静电力常数)。如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点,其带电量为Q;质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放,其带电量为q;A、B两点间的距离为l0。释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到一个大小为、方向指向甲球的恒力作用,两球均可视为点电荷。求:

(1)乙球在释放瞬间的加速度大小;

(2)乙球的速度最大时两个电荷间的距离;

(3)乙球运动的最大速度vm为多少?

(4)乙球运动过程中,离开甲球的最大距离和最小距离是多少?

(1) 乙求受到电场力和F的作用,合力

ΣF==ma(2分)

     (1分)

(2) 合外力向左,所以乙球向左做加速度减小的加速运动,当合力为零时,速度最大              (1分)

ΣF=(2分)

r =2l0    (1分)

(3)  乙球的电势能:   (1分)

电场力做正功,等于电势能的减少:

WE=-Δε=-(1分)

外力做负功:

WF =(1分)

由动能定理:WE + WF(1分)

得:    (1分)

(4)乙球达到速度最大后,再向左做加速度增大的减速运动,当速度等于零时,离甲球最远。V=0此时离开甲球距离为rm ,然后又向右运动到rl0时速度又等于零。              (1分)

所以离开A球最近的距离为 l0         (1分)

WE + WF=0

  (1分)

rm=4l0       (1分)

所以       ( l0 ~4 l0   )

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

已知真空中电量为Q的点电荷电场中,若取无穷远为零电势点,则离电荷距离为r的某点的电势表达式为φ=
kQ
r
(k为静电力常数).如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点,其带电量为Q;质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放,其带电量为q;A、B两点间的距离为l0.释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到一个大小为F=
kQq
4l02
、方向指向甲球的恒力作用,两球均可视为点电荷.求:
(1)乙球在释放瞬间的加速度大小;
(2)乙球的速度最大时两个电荷间的距离;
(3)乙球运动的最大速度vm为多少?
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kQ
r
(k为静电力常数).如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点,其带电量为Q;质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放,其带电量为q;A、B两点间的距离为l0.释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到一个大小为F=
kQq
4l02
、方向指向甲球的恒力作用,两球均可视为点电荷.求:
(1)乙球在释放瞬间的加速度大小;
(2)乙球的速度最大时两个电荷间的距离;
(3)乙球运动的最大速度vm为多少?
(4)乙球运动过程中,离开甲球的最大距离和最小距离是多少?
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012上海崇明期末)已知真空中电量为Q的点电荷电场中,若取无穷远为零电势点,则离电荷距离为r的某点的电势表达式为k为静电力常数)。如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点,其带电量为Q;质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放,其带电量为q;A、B两点间的距离为l0。释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外,还受到一个大小为、方向指向甲球的恒力作用,两球均可视为点电荷。求:

(1)乙球在释放瞬间的加速度大小;

(2)乙球的速度最大时两个电荷间的距离;

(3)乙球运动的最大速度vm为多少?

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(1)乙球在释放瞬间的加速度大小;
(2)乙球的速度最大时两个电荷间的距离;
(3)乙球运动的最大速度vm为多少?
(4)乙球运动过程中,离开甲球的最大距离和最小距离是多少?

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