問題詳情:
如下圖所示,固定於同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點電荷,電荷量分別為+Q和—Q,A、B相距為2d,MN是豎直放置的光滑絕緣細杆,另有一個穿過細杆的帶電小球p.質量為m、電荷量為+q(可視為點電荷,不影響電場的分佈),現將小球p從與點電荷A等高的C處由靜止開始釋放,小球p向下運動到距C點距離為d的O點時,速度為v0;已知MN與AB之間的距離為d,靜電力常量為k,重力加速度為g,求:
(1)C、O間的電勢差UCO;
(2)在O點處的電場強度E的大小;
(3)小球p經過與點電荷B等高的D點時的速度VD大小.
【回答】
(1) (2) (3)
【解析】
(1)根據動能定理則,從C到O
則UCO=.
(2)A點和B點在O點的電場強度均為E=,其中r=AO=BO=d,所以,根據對稱*可知,兩點電荷場強在水平方向的分場強抵消,合場強為:
E合=2E·cos 45°=.
(3)從C到D點,由於電場線的對稱*,UCD=2UCO,
則根據動能定理有: ,
所以vD=v.
知識點:電勢差
題型:解答題