Question

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑絕緣直桿AC與半徑為R的圓周交于B、C兩點，在圓心處有一固定的正點電荷，B點為AC的中點，C點位于圓周最低點�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q套在桿上的帶負電小球（可視為質(zhì)點）從A點由靜止開始沿桿下滑。已知重力加速度為g，A點距過C點的水平面的豎直高度為3 R，小球滑到B點時的速度大小為2。求：

（1）小球滑至C點時的速度的大小；

（2）A、B兩點間的電勢差；

（3）若以C點做為零電勢點，試確定A點的電勢。

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）由幾何關(guān)系可得BC的豎直高度。因B、C兩點在同一等勢面上，電勢相等，故小球從B到C的過程中電場力做功為零。

對小球從B到C過程應(yīng)用動能定理，有，解得

（2）對小球從A到B過程應(yīng)用動能定理，有：

；

（3）因，故；又， ，

因此