Question

【題目】如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點電荷，電荷量分別為+Q和—Q，A、B相距為2d。MN是豎直放置的光滑絕緣細桿，另有一個穿過細桿的可視為點電荷的帶電小球，質量為m、電荷量為+q，（此電荷不影響電場的分布。），現將小球從與點電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球向下運動到O點時速度為v， 已知CO＝d，MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g。求：

（1）C、O間的電勢差U；

（2）O點處的電場強度E的大小；

（3小球經過與點電荷B等高的D點時的速度。

Answer 1

【答案】解：

（1）小球由C運動到O時，由動能定理，

得 ① 3分

得： ② 3分

（2）小球經過O點時受力如圖，由庫侖定律得：

③ 2分

它們的合力為： ④ 2分

點處的電場強度 ⑤ 2分

（3）小球由O運動到D的過程，由動能定理得：

⑧ 2分

由電場特點可知： ⑨ 2分

聯立①⑦⑧解得： ⑩2分

或者：因為：

,小球由C運動到D的過程，由動能定理得：

【解析】略