题目内容

【题目】如图所示,固定于同一条竖直线上的AB是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-QAB相距为2dMN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,不影响电场的分布),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为dO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.求:

1CO间的电势差UCO

2O点处的电场强度E的大小;

3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度.

【答案】123v0

【解析】试题分析:(1)小球PC点运动到O点时,由动能定理,得: mgd+qUCO=mv02-0

解得

2)小球在O点时受力如图所示;

由库仑定律得:

点电荷在O点所受的电场力为:

所以O点处的电场强度

3)小球PC点到O点与从O点到D点,电场力的功相同,则从C点到D点,根据动能定理得:

mg2d+2qUCD=mv2

v=v0

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