已知真空中电量为Q的点电荷电场中,若取无穷远为零电势点,则离电荷距离为r的某点的电势表达式为φ=kQr(k为静电力常数).如图所示,带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面
◎ 题目
已知真空中电量为Q的点电荷电场中,若取无穷远为零电势点,则离电荷距离为r的某点的电势表达式为φ=
(1)乙球在释放瞬间的加速度大小; (2)乙球的速度最大时两个电荷间的距离; (3)乙球运动的最大速度vm为多少? (4)乙球运动过程中,离开甲球的最大距离和最小距离是多少? |
◎ 答案
(1)乙球受到电场力和F的作用,根据牛顿第二定律得 K
解得,a=
(2)乙球的合外力先向左,所以乙球向左做加速度减小的加速运动,当合力为零时,速度最大,则有 K
解得 r=2l0 (3)乙球的电势能:ε=q?=
WE=-△ε=-(K
外力做负功:WF=-K
由动能定理:WE+WF=
得:
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