题目内容
如图所示,固定于同一条竖直线上的爿、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和—Q,A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电荷量为+q可视为点电荷,不影响电场的分布。),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v。已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g。求:
(1)C、D间的电势差UCO;
(2)D点处的电场强度E的大小;
(3)小球p经过D点对的加速度;
(4)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度。
(1)小球p由C运动到O时,由动能定理,
得
① 2分
得:
② 1分
(2)小球p经过O点时受力如图,由库仑定律得:
③ 1分
它们的合力为:
④ 1分
点处的电场强度
⑤ 2分
(3)由牛顿第二定律得:
⑥ 2分
⑦ 1分
(3)小球p由O运动到D的过程,由动能定理得:
⑧ 2分
由电场特点可知:
⑨ 1分
联立①⑦⑧解得:
⑩1分
解析:略
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