如图所示,在A点固定一正电荷,电量为Q,在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠,开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g.已知静电常量为k,两电荷均可看成点电

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,在A点固定一正电荷,电量为Q,在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠,开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g.已知静电常量为k,两电荷均可看成点电荷,不计空气阻力.求:
(1)液珠的比荷
(2)液珠速度最大时离A点的距离h.
(3)若已知在点电荷Q的电场中,某点的电势可表示成?=
kQ
r
,其中r为该点到Q的距离(选无限远的电势为零).求液珠能到达的最高点B离A点的高度rB
魔方格

◎ 答案

解(1)设液珠的电量为q,质量为m,由题意知,当液珠在C点时k
Qq
H2
-mg=mg
      
比荷为
q
m
=
2gH2
kQ

(2)当液珠速度最大时k
Qq
h2
=mg

得 h=

2
H

(3)设BC间的电势差大小UCB,由题意得
UCB=?C-?B=
kQ
H
-
kQ
rB

对由释放至液珠到达最高点(速度为零)的全过程应用动能定理得qUCB-mg(rB-H)=0  
即q(
kQ
H
-
kQ
rB
)
-mg(rB-H)=0
将第(1)问的结果代入化简  rB2-3HrB+2H2=0
解得rB=2H   rB′=H(舍去)   
答:(1)液珠的比荷为
q
m
=
2gH2
kQ

(2)液珠速度最大时离A点的距离h=

2
H

(3)液珠能到达的最高点B离A点的高度为2H.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在A点固定一正电荷,电量为Q,在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠,开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g.已知静电常量为k,两电荷均可看成点电…”主要考查了你对  【动能定理】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】  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。

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