题目内容
如图所示,在竖直平面内,光滑的绝缘细杆AC与半径为R的圆交于B、C两点,在圆心O处固定一正电荷,B为AC的中点,C位于圆周的最低点。现有一质量为m、电荷量为-q、套在杆上的带负电小球(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、C两点的竖直距离为3R,小球滑到B点时的速度大小为2
。求:
(1)小球滑至C点时的速度大小;
(2)A、B两点间的电势差UAB。
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解:(1)小球由A到B过程,由动能定理
①(2分)
小球由A到C过程,由动能定理
②(2分)
其中,
③(1分)
由①②③式可得小球滑至C点时的速度大小为
(2分)
(2)由①式可得A、B两点间的电势差
(2分)
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