[题目]如图.等量异种点电荷固定在水平线上的M.N两点上.有一质量为m.电荷量为+q(可视为点电荷)的小球.固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端.细杆另一端可绕过O点且与MN垂直的水平轴无摩擦转动.O点位于MN中点B的正上方L处．现在把杆拉起到水平位置.由静止释放.小球经过最低点B时速度为v.取O点电势为零.忽略小球所带电荷量对等量异种电荷形成� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图，等量异种点电荷固定在水平线上的M、N两点上，有一质量为m、电荷量为＋q(可视为点电荷)的小球，固定在长为L的绝缘轻质细杆的一端，细杆另一端可绕过O点且与MN垂直的水平轴无摩擦转动，O点位于MN中点B的正上方L处．现在把杆拉起到水平位置，由静止释放，小球经过最低点B时速度为v，取O点电势为零，忽略小球所带电荷量对等量异种电荷形成电场的影响．

(1)求小球经过B点时对杆的拉力大小；

(2)求在＋Q、－Q形成的电场中，A点的电势φA；

(3)小球继续向左摆动，求其经过与A等高度的C点时的速度大小．

【答案】(1)拉力大小 (2) (3)

【解析】试题分析：小球经B点时，在竖直方向有①

②

由牛顿第三定律知，小球对细杆的拉力大小

③

(2)由于取O点电势为零，而O在MN的垂直平分线上，所以

④

电荷从A到B过程中，由动能定理得

⑤

⑥

(3)由电场对称性可知，， ⑦

即⑧ 小球从A到C过程，根据动能定理

⑨

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