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如图所示,在同一条竖直线上,有电荷量均为Q的A、B两个正点电荷,;GH是它们连线的垂直平分线.另有一个带电小球C,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻细线
网友投稿 2022-11-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,在同一条竖直线上,有电荷量均为Q的A、B两个正点电荷,; GH是它们连线的垂直平分线.另有一个带电小球C,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻细线悬挂于O点,现在把小球C拉起到M点,使细线水平且与 A、B处于同一竖直面内,由静止开始释放,小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零,此时细线与竖直方向的夹角θ=30°.试求:
(1)在A、B所形成的电场中,M、N两点间的电势差,并指出M、N哪一点的电势高.
(2)若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为a的正三角形,则小球运动到N
点瞬间,轻细线对小球的拉力F
T
(静电力常量为k)
◎ 答案
(1)带电小球C在A、B形成的电场中从M点运动到N点的过程中,重力和电场力做功,但合力功为零,则
qU
MN
+mglcosθ=0
所以
U
MN
=-
mglcos30°
q
即M、N两点间的电势差大小
mglcos30°
q
,
且N点的电势高于M点的电势.
(2)在N点,小球C受到重力mg、细线的拉力F
T
以及A和B分别对它的斥力F
A
和F
B
四个力的作用如图所示,且沿细线方向的合力为零.
则F
T
-mgcos30°-F
A
cos30°=0
又
F
A
=
F
B
=k
Qq
a
2
得
F
T
=mgcos30°+k
Qq
a
2
cos30°
答:(1)在A、B所形成的电场中,M、N两点间的电势差为
mglcos30°
q
,N点的电势高于M点的电势;
(2)小球运动到N点瞬间,轻细线对小球的拉力F
T
为
mgcos30°+k
Qq
a
2
cos30°
.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,在同一条竖直线上,有电荷量均为Q的A、B两个正点电荷,;GH是它们连线的垂直平分线.另有一个带电小球C,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻细线…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【动能定理】,【电势能】 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/202211/399330.html
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