Question

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U_CO；

（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。

Answer 1

（1）解：（1）小球p由C运动到O时，由动能定理，

得：           ①         2分

∴                   ②         1分

(2) 小球p经过O点时受力如图：由库仑定律得：

                   1分

它们的合力为：      ③    1分

∴O点处的电场强度，                  ④    1分

（3）由牛顿第二定律得：

                                       ⑤        2分

∴                                       ⑥        1分

(4)小球p由O运动到D的过程，由动能定理得：

                             ⑦        1分

由电场特点可知：                           ⑧         1分

联立①⑦⑧解得：                        ⑨         1分

解析:

略