(12)如图所示,同一竖直线上的A、B两点,固定有等量的异种点电荷,电荷量为q,正、负如图所示,△ABC为一等边三角形(边长为L),CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑圆弧轨道的
◎ 题目
(12)如图所示,同一竖直线上的A、B两点,固定有等量的异种点电荷,电荷量为q,正、负如图所示,△ABC为一等边三角形(边长为L),CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑圆弧轨道的最低点C相切,已知圆弧的半径为R,现把质量为m、带电荷量为+Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放,到最低点C时速度为v0.已知静电力常量为k,现取D为电势零点,求: (1)小球在C点受到的电场力的大小和方向; (2)在等量异种点电荷的电场中,M点的电势φM. |
◎ 答案
(1)k 方向竖直向下 (2)(mv-2mgR) |
◎ 解析
试题分析:(1)小球到达最低点C时,+q与-q对其的电场力F1、F2是大小相等的,有F1=F2=k 又因为△ABC为等边三角形,易知F1、F2的夹角是120°,所以二者的合力为F12=k,且方向竖直向下. (2)小球由最高点M运动到C的过程中,由动能定理得 mgR+QUMC=mv 可得M、C两点的电势差为 UMC=(mv-2mgR) 又等量异种点电荷中垂线上的电势相等,即C、D两点电势相等,故M点的电势为 φM=UMC=(mv-2mgR). |
◎ 知识点
专家分析,试题“(12)如图所示,同一竖直线上的A、B两点,固定有等量的异种点电荷,电荷量为q,正、负如图所示,△ABC为一等边三角形(边长为L),CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑圆弧轨道的…”主要考查了你对 【动能定理】 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。- 最新内容
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