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 AB两点处, 其中 A处的电荷带正电,B处的电荷带负电,AB相距为2 dMN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+(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 D 点时,速度为 v.已知 MNAB 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 AB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.

(1)(2)

解析试题分析:(1)小球pC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.

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