Question

【题目】如图(a)，长度L=0．8 m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A，其电荷量；一质量m=0．02 kg，带电量为q的小球B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非匀强外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置的变化关系如图(b)中曲线II所示，其中曲线Ⅱ在和范围可近似看做直线。求：(静电力常量)

(1)小球B所带电量q；

(2)非匀强外电场在处沿细杆方向的电场强度E的大小；

(3)在合电场中， 与之间的电势差U；

(4)已知小球在处获得的初速度时，最远可以运动到。若小球在处受到方向向右，大小为0．04 N的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开细杆，恒力作用的最小距离s是多少?

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）800V （4）0．065m

【解析】试题分析：（1）由图可知，当x=0．3m时， N，因此=10-6C

（2）设在x=0．3m处点电荷与小球间作用力为F2，F合=F2+qE

因此=-3×104N/C

即电场在x=0．3m处沿细秆方向的电场强度大小为，方向向左。

（3）根据图像可知在x=0．4m与x=0．6m之间合力做功-8×10-4J，又，可得U=-800V

（4）由图可知小球从x=0．16到x=0．2m处，电场力做功

小球从x=0．2m到x=0．4m处，

由图可知小球从到处

电场力做功

由动能定理+++ =0

解得