Question

【題目】如圖所示，在傾角為300足夠長的光滑絕緣斜面的底端A點固定一電荷量為Q的正點電荷，在離A距離為S0的C處由靜止釋放某正電荷的小物塊P（可看做點電荷）。已知小物塊P釋放瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電力常量為k，重力加速度為g，空氣阻力忽略不計。

（1）求小物塊所帶電荷量q和質量m之比；

（2）求小物塊速度最大時離A點的距離S；

（3）若規定無限遠電勢為零時，在點電荷Q的電場中，某點的電勢可表示成（其中r為該點到Q的距離）。求小物塊P能運動到離A點的最大距離Sm．

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

試題分析：（1）對小物塊受力分析：受重力、電場力．由牛頓第二定律得：

解得：

（2）當合力為零時速度最大即：

解得：

（3）當運動到最遠點是速度為零，由能量守恒定律得：

解得：