题目内容
【题目】如图所示,在重力加速度为g的空间,有一个带电量为+Q的点电荷固定在O点,点B、C为以O为圆心,半径为R的竖直圆周上的两点,点A、B、O在同一竖直线上,=R,点O、C在同一水平线上.现在有一质量为m、电荷量为-q的有孔小球,沿光滑绝缘细杆AC从A点由静止开始滑下,滑至C点时速度大小为,下列说法正确的是
A. 两点B、A间的电势差为mgR/2q
B. 两点B、A间的电势差为mgR/q
C. 若从点A自由释放,则小球下落到B点时的速度大小为
D. 若从点A自由释放,则小球下落到B点时的速度大小为
【答案】AC
【解析】
根据动能定理求得A、C之间的电势差,然后由点电荷周围电场分布求得B、C之间的电势差,从而得到A、B之间的电势差,即可由动能定理求得B点的速度.
小球只受电场力、重力和杆对小球的支持力作用,运动过程只有重力和电场力做功,故由动能定理可得,所以有;又有点电荷的电场方向为径向,故点电荷周围以点电荷为圆心的球体为同一等势面,那么,B点电势和C点电势相等,故有,A正确B错误;小球自由下落过程只受重力和电场力作用,故有动能定理可得:,解得,C正确D错误.
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