Question

(8分)如图所示，一根长L＝1.5 m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E＝1.0×10⁵ N/C、与水平方向成θ＝30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝+4.5×10^－6 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝+1.0×10^一6 C，质量m＝1.0×10^一2 kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k＝9.0×10⁹ N·m²／C²，取g＝l0 m/s²)

（1）小球B的速度最大时，距M端的高度h₁为多大？
（2）小球B从N端运动到距M端的高度h₂＝0.6l m的P点时（图中未画出P点），速度为v＝1.0 m/s，若取N点的电势为零，求P点的电势

Answer 1

（1）0.9m   （2）84000V 

试题分析：（1）小球速度最大时，合力为零：

代入数据解得：     
（2）对从N到P过程由动能定理得

U_Np＝
代入数据解得：＝84000V