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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 库仑定律/2022-11-28 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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v0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.

魔方格

◎ 答案

(1)物体受到点电荷的库仑力F=k
Qq
r2

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
8h2

(2)设点电荷产生的电场在B点的电势为φB,由动能定理有:
q(φ-φ B)=
1
2
mv2-
1
2
mv02

解得φ B=φ+
m(v02-v2)
2q

(3)设物块能获得的最大速度为vm,由能量守恒定律有:
qφ+
1
2
mv02=
1
2
mvm2

解得vm=

v02+
2qφ
m

答:(1)物块在A点时受到轨道的支持力大小为mg+
  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐
3

3
kQq
8h2
两个完全相同的金属小球,所带异种电荷的电量之比为3:5,当它们相距L(L远大于小球大小)时,相互作用力为F,现将两球接触后放到相距为2L的两点,这时两球相互作用力大小是[]A
两个完全相同的金属小球,所
万有引力定律和库仑定律都遵循平方反比律,因此引力场和电场之间有许多相似的性质,在处理有关问题时可以将它们进行类比。例如电场中反映各点电场强弱的物理量是电场强度,其
万有引力定律和库仑定律都遵
在氢原子里,有一个电子和一个质子,已知质子、电子电荷量都是1.6×10-19C,轨道半径r=5.3×10-11m,m质子=1.67×10-27kg,m电子=9.1×10-31kg,G=6.7×10-11N·m2/kg,k=9.
在氢原子里,有一个电子和一
场源电荷Q=2×10-4C,是正点电荷;试探电荷q=-2×10-5C,是负点电荷,它们相距r=2m而静止,且都在真空中,如图所示.求:(1)q受的电场力;(2)q所在的B点的场强EB;(3)只将q换为q
场源电荷Q=2×10-4C,是正点
如图所示,将两个摆长均为l的单摆悬于O点,摆球质量均为m,带电荷量均为q(q>0)。将另一个带电荷量也为q(q>0)的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点,当三个带电小球分
如图所示,将两个摆长均为l的