Question

如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)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(xì)桿，另有一個(gè)穿過細(xì)桿的可視為點(diǎn)電荷的帶電小球，質(zhì)量為m、電荷量為+q，（此電荷不影響電場(chǎng)的分布。），現(xiàn)將小球從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球向下運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)速度為v， 已知CO＝d，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(shì)差U； 

   （2）O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��； 

   （3小球經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度。

Answer 1

解：

（1）小球由C運(yùn)動(dòng)到O時(shí)，由動(dòng)能定理，

得    ①  3分

得：          ②   3分

（2）小球經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)受力如圖，由庫侖定律得：

        ③  2分

它們的合力為：    ④  2分

點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度      ⑤  2分

（3）小球由O運(yùn)動(dòng)到D的過程，由動(dòng)能定理得：

   ⑧     2分

由電場(chǎng)特點(diǎn)可知：      ⑨    2分

聯(lián)立①⑦⑧解得：           ⑩2分

或者：因?yàn)椋?img width=65 height=24 src="http://thumb.1010pic.com/pic1/1895/wl/153/29753.gif" >

,小球由C運(yùn)動(dòng)到D的過程，由動(dòng)能定理得： 

解析:

略