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8.如图所示,Q为固定的正点电荷,A、B两点在Q的正上方与Q相距分别为h和0.25h,将另一点电荷从A点由静止释放,运动到B点时速度正好又变为零,若此电荷在A点处的加速度大小为$\frac{3}{4}$g,试求:
(1)此电荷在B点处的加速度;
(2)A、B两点间的电势差(用Q和h表示)

分析 (1)已知电荷在A点的加速度,由库仑定律与牛顿第二定律列式,再研究电荷在B点的受力情况,列出牛顿第二定律方程,即可求出电荷在B处的加速度.
(2)从A到B过程运用动能定理可求出库仑力做的功,从而算出AB电势差.

解答 解:(1)这一电荷必为正电荷,设其电荷量为q,由牛顿第二定律,
在A点时有 mg-k$\frac{Qq}{{h}^{2}}$=m•$\frac{3}{4}$g
在B点时有 k$\frac{Qq}{(0.25h)^{2}}$-mg=maB
解得 aB=3g,方向竖直向上,且另一点电荷的电量:q=$\frac{mg{h}^{2}}{4kQ}$
(2)另一点电荷从A到B过程,由动能定理得
 mg(h-0.25h)+qUAB=0
得 UAB=-$\frac{3kQ}{h}$
答:(1)此电荷在B点处的加速度大小为3g,方向竖直向上;
(2)A、B两点间的电势差是-$\frac{3kQ}{h}$.

点评 本题的关键要正确分析电荷的受力情况,运用库仑定律与牛顿第二定律研究加速度.电势差与电场力做功有关,常用动能定理求电势差.

练习册系列答案
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