Question

兩個正點電荷Q₁＝Q和Q₂＝4Q分別置于固定在光滑絕緣水平面上的A、B兩點，A、B兩點相距L，且A、B兩點正好位于水平放置的光滑絕緣半圓細管兩個端點的出口處，如圖所示。

   

現將另一正點電荷置于A、B連線上靠近A處靜止釋放，求它在AB連線上運動過程中達到最大速度時的位置離A點的距離。

若把該點電荷放于絕緣管內靠近A點處由靜止釋放，已知它在管內運動過程中速度為最大時的位置在P處。試求出圖中PA和AB連線的夾角θ。

Answer 1

【小題1】x=

【小題2】θ＝arctan 

解析:

【小題1】正點電荷在A、B連線上速度最大處對應該電荷所受合力為零，即

                       （4分）

 

x=                                       （4分）

【小題2】點電荷在P點處如其所受庫侖力的合力沿OP方向，則它在P點處速度最大，即此時滿足

tanθ=                   （6分）高考資源網

即得θ＝arctan                                           （2分）