题目内容
【题目】如图所示,一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置.在管子的底部固定一电荷量为Q的正点电荷.在距离底部点电荷为的管口A处,有一电荷量为q、质量为m的点电荷由静止释放,在距离底部点电荷为
的B处速度恰好为零.现让一个电荷量为q、质量为3m的点电荷仍在A处由静止释放,已知静电力常量为k,重力加速度为
,则该点电荷运动过程中( )
A. 速度最大处与底部点电荷的距离是
B. 速度最大处与底部点电荷的距离是
C. 运动到B处的速度是
D. 运动到B处的速度是
【答案】BC
【解析】当点电荷的质量为m时,则在下落过程中受重力和电库仑力,下落到B点时速度为零,由动能定理可得: ,即
,当点电荷的质量变为3m时,下落到B点时库仑力不变,故库仑力做功不变,由动能定理得
,解得
;当重力等于库仑力时,合力为零,此时速度最大,
,解得
,
故BC正确,AD错误,故选BC.
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