Question

【題目】如右圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點電荷，電荷量分別為+Q和—Q，A、B相距為2d，MN是豎直放置的光滑絕緣細桿，另有一個穿過細桿的帶電小球p．質量為m、電荷量為+q（可視為點電荷，不影響電場的分布），現將小球p從與點電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球p向下運動到距C點距離為d的O點時，速度為v0；已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g，求：

（1）C、O間的電勢差UCO；

（2）在O點處的電場強度E的大小；

（3）小球p經過與點電荷B等高的D點時的速度VD大小。

Answer 1

【答案】(1) 　(2) 　(3)

【解析】

(1)根據動能定理則，從C到O

則UCO＝.

(2)A點和B點在O點的電場強度均為E＝，其中r＝AO＝BO＝d，所以，根據對稱性可知，兩點電荷場強在水平方向的分場強抵消，合場強為：

E合＝2E·cos 45°＝.

(3)從C到D點，由于電場線的對稱性，UCD＝2UCO，

則根據動能定理有： ，

所以vD＝v.