Question

【题目】如图所示，在A点固定一正电荷，电荷量为Q，在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g，书籍静电力常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。

（1）求液珠的比荷；

（2）求液珠速度最大时离A点距离h；

（3）若已知在点电荷Q的电场中，某点的电势可表示成，其中r为该点到Q的距离（选无限远处的电势为零），求液珠能到达的最高点B离A点的高度。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

试题分析：（1）设液珠的电量为，质量为，由题意知，当液珠在C点时，比荷为。

（2）当液珠速度最大时，得。

（3）设BC间的电势差大小，由题意得，对由释放至液珠到达最高点（速度为零）的全过程应用动能定理得，即，将第（1）问的结果代入化简，解得。