题目内容
16.如图所示,带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d.若杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷.(1)求小环C的平衡位置.
(2)若小环C带电量为q,将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|d)后静止释放,试判断小环C能否回到平衡位置.(回答“能”或“不能”即可)
(3)若小环C带电量为-q,将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|d)后静止释放,试证明小环C将作简谐运动.
(提示:当时,则)
(1)设C在AB连线的延长线上距离B为l处达到平衡,带电量为Q
库仑定律
平衡条件
解得(舍去),l2=d
所以,平衡位置l=d
(2)不能
(3)环C带电-q,平衡位置不变,拉离平衡位置一小位移x后C受力为
利用近似关系化简得
所以小环C将做简谐运动
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