Question

如图所示，固定于同一竖直线上的AB是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷分别为+Q和-Q，AB相距为2d，MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿细杆带电小球p，质量为m电荷量为+q（视为电荷不影响电场的分布）现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距d时，速度为v₀；已知MN与AB之间的距离为d，静电力常数为k，重力加速度为g, 求：

（1）O点处的电场强度E的大小；

（2）CO间的电势差U_CO；

（3）小球P经过与点电荷等高的D点时的速度．

Answer

（1）（2）（3）

【解析】试题分析： （1）小球在O点时受力如图所示；

由库仑定律得：

点电荷在O点所受的电场力为：

所以O点处的电场强度．

（2）球p由C点运动到O点时，由动能定理，

解得：

（3）点电荷由C点到O点与从O点到D点，电场力的功相同，则从C点到D点，根据动能定理得：

则．

考点：电场强度；动能定理

【名师点睛】本题综合考查牛顿第二定律及动能定理，难度中等，知道O点的场强实际上是两点电荷在O点产生的场强的合场强。