题目内容
【题目】如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一个质量为m、电荷量为q套在杆上的带负电的小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为g,A点距过C点的水平面的竖直高度为3 R,小球滑到B点时的速度大小为2。求:
(1)小球滑至C点时的速度的大小;
(2)A、B两点间的电势差;
(3)若以C点做为参考点(零电势点),试确定A点的电势。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)由几何关系可得BC的竖直高度。因B、C两点的电势相等,故小球从B点到C点的过程中电场力做功为零。
对小球从B点到C点过程应用动能定理,有,解得
(2)对小球从A点到B点过程应用动能定理,有;
(3)因,故;又,,因此
练习册系列答案
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