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如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为+Q的点电荷．一质量为m、电荷量为+q的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为+Q的点电荷．一质量为m、电荷量为+q的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度v
0
沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v．已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ（取无穷远处电势为零），PA连线与水平轨道的夹角为60°．试求：
（1）物块在A点时受到轨道的支持力大小；
（2）点电荷+Q产生的电场在B点的电势；
（3）物块能获得的最大速度．
◎ 答案
（1）物体受到点电荷的库仑力F=
k
Qq
r
2
由几何关系可知
r=
h
sin60°
设物体在A点时受到轨道的支持力大小为N，由平衡条件有
N-mg-Fsin60°=0
解得：N=mg+
3
3
kQq
8
h
2
（2）设点电荷产生的电场在B点的电势为φ
B
，由动能定理有：
q(φ-φ
B
)=
1
2
m
v
2
-
1
2
m
v
0
2
解得
φ
B
=φ+
m(
v
0
2
-
v
2
)
2q
（3）设物块能获得的最大速度为v
m
，由能量守恒定律有：
qφ+
1
2
m
v
0
2
=
1
2
m
v
m
2
解得
v
m
=
v
0
2
+
2qφ
m
答：（1）物块在A点时受到轨道的支持力大小为mg+
3
3
kQq
8
h
2
．
（2）点电荷+Q产生的电场在B点的电势为
φ
B
=φ+
m(
v
0
2
-
v
2
)
2q
．
（3）物块能获得的最大速度
v
m
=
v
0
2
+
2qφ
m
．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为+Q的点电荷．一质量为m、电荷量为+q的物块（可视为质点），从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当…”主要考查了你对 【动能定理】，【库仑定律】，【电势】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/362523.html
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