Question

【題目】兩個正點電荷Q1=Q和Q2=4Q分別置于固定在光滑絕緣水平面上的A、B兩點，

（1）如圖（a）所示，現(xiàn)將另一正電荷+q置于AB連線上靠近A處由靜止釋放。它將向B點運動，說明它從釋放點到O點過程中速度和加速度的變化情況；

（2）接第一問現(xiàn)將另一正點電荷置于A、B連線上靠近A處靜止釋放，它在AB連線上運動過程中能達到最大速度的位置離A點的距離。

（3）如圖（b）若把該點電荷放于絕緣管內(nèi)靠近A點處由靜止釋放，試確定它在管內(nèi)運動過程中速度為最大值時的位置P。即求出圖中PA和AB連線的夾角θ。

Answer 1

【答案】（1）速度先增加后減少，加速度先減小后增大；（2）；（3）arctan

【解析】

（1）將另一正電荷+q從A到B運動，由于AB的連線上電場方向先向右再向左，所以電場力先做正功后做負功，則動能先增加后減小；AB的連線上電場線先變疏后變密，所以電場強度先減小后增大，則電場力先減小后增大，根據(jù)牛頓第二定律，可知加速度先減小后增大；

（2）設(shè)在AB連線上運動過程中能達到最大速度的位置離A點的距離為x，正電荷在AB連線上速度最大處應(yīng)該是電荷所受合力為零，即：

解得：

（3）若點電荷在P點處受到的庫侖力的合力沿OP的方向，則它在P點處速度最大，即此時滿足：

即：

解得：θ= arctan.