题目内容
如图所示,两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为 Q,固定于同一条竖直线上的 A、B 两点处, 其中 A 处的电荷带正电,B 处的电荷带负电,A、B 相距为2 d.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、电荷量为+q (可视为点电荷),现将小球 P 从与点电荷 A 等高的 C 处由静止释放,小球 P 向下运动到与 C点距离为 d 的 D 点时,速度为 v.已知 MN 与 AB 之间的距离为 d,静电力常量为 k,重力加速度为 g,设取AB中点的电势为零,
试求:(1)在 A、B 所形成的电场中 C 点的电势 φC .
(2)小球 P 经过 D 点时的加速度.
【答案】
(1)(2)
【解析】
试题分析:(1)小球p由C运动到O时,由动能定理,
得: (2分)
∴ (2分)
(2) 小球p经过O点时受力如图:
由库仑定律得:
(1分)
它们的合力为: (1分)
∴p在O点处的加速度 (2分)
方向竖直向下 (1分)
考点:考查了带电粒子在电场中的运动
点评:带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直 线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化 的观点,选用动能定理和功能关系求解.
练习册系列答案
相关题目
如图所示,两个带等量正电荷+Q的点电荷a、b,固定在相距为L的两点上,在它们连线的中垂面上有一个质量为m、电量为-q的带电粒子c以某一速度沿平分面某一方向射出,则带电粒子c可能做的运动是(不计粒子的重力)( )
A、匀变速直线运动 | B、匀变速曲线运动 | C、匀速圆周运动 | D、以O为平衡位置在一直线作往返运动 |