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如图所示,固定于同一条竖直线上的点电荷A、B相距为2d,电量分别为+Q和-Q.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、电量为+q(可视为点电荷,q远小于Q),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、O间的电势差UCO
(2)小球p经过O点时的加速度;
(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小.
【答案】分析:(1)根据动能定理求出C、O间的电势差.
(2)先求出小球p在O点时所受的合力,根据牛顿第二定律求出加速度.
(3)由电场特点可知:UCO=UOD,对小球p由O运动到D的过程运用动能定理,求出小球运动到D点的速度大小.
解答:解:(1)小球p由C运动到O时,由动能定理可知:
由此得:
(2)小球p经过O点时受力如图,由库仑定律有:
它们的合力为:
由牛顿第二定律有:mg+F=ma
得:
(3)小球p由O运动到D的过程中,由动能定理:
由电场特点可知:UCO=UOD
由以上关系及(1)中方程解得:
答:(1)C、O间的电势差
(2)小球p经过O点时的加速度
(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时速度的大小为
点评:本题综合考查了动能定理和牛顿第二定律,综合性较强,关键是能够正确地进行受力分析,知道电场中CO电势差和OD电势差相等.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,固定于同一条竖直线上的A、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、O间的电势差UCO
(2)O点处的电场强度E的大小;
(3)小球p经过O点时的加速度.

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如图所示,固定于同一条直竖直线上的A、B是两个等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B间距离为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,其质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场分布).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、O间的电势差;
(2)O点的场强大小与方向.

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(2007?湖北模拟)如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为Q,其中A带正电荷,B带负电荷,D、C是它们连线的垂直平分线,A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形,另有一个带电小球E,质量为m、电量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点,O点在C点的正上方.现在把小球E拉到M点,使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直面内,并由静止开始释放,小球E向下运动到最低点C时,速度为v.已知静电力常量为k,若取D点的电势为零,试求:
(1)在A、B所形成的电场中,M点的电势φM
(2)绝缘细线在C点所受到的拉力T.

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(1)C、O间的电势差UCO
(2)O点处的电场强度E的大小;
(3)小球p经过O点时的加速度;
(4)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度.

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精英家教网如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为Q,其中A带正电荷,B带负电荷,D、C是它们连线的垂直平分线,A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形.另有一个带电小球E,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点,O点在C点的正上方.现在把小球 E拉起到M点,使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直面内,并由静止开始释放,小球E向下运动到最低点C时,速度为v.已知静电力常量为k,若取D点的电势为零,试求:
(1)电荷+q从M点运动到最低点C时电势能改变多少?
(2)求M点的电势UM=?
(3)绝缘细线在C点所受到的拉力T.

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