题目

如图所示，固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d，带电量均为+Q． MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电量为+q（可视为点电荷，q远小于Q），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v．已知MN与AB之间的距离为2d，静电力常量为k，重力加速度为g．求： （1） 小球p在C点刚释放时加速度的大小； （2） C、O间的电势差UCO； （3） 小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小． 答案： 解：小球p在C点时受力如图所示，由库仑定律得：F2= kQq(22d)2 ，牛顿第二定律得：mg﹣F2cos45°=ma，解得：a=g﹣ 2kQq16md2 解：小球p由C运动到O时，由动能定理得：mgd+qUCO= 12 mv2﹣0，解得：UCO= mv2−2mgd2q 解：由于C、D电势相等，小球p由C运动到D的过程只有重力做功，由动能定理得：mg×2d= 12 mvD2，解得： vD=2gh

查看本题答案和解析