Question

如圖所示，在A點固定一正電荷，電量為Q，在離A高度為H的C處由靜止釋放某帶同種電荷的液珠，開始運動瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電常量為k，兩電荷均可看成點電荷，不計空氣阻力。求：

(1)液珠的比荷；

(2)液珠速度最大時離A點的距離h；

(3)若已知在點電荷Q的電場中，某點的電勢可表示成，其中r為該點到Q的距離（選無限遠的電勢為零）。求液珠能到達的最高點B離A點的高度。

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）液珠開始運動的加速度大小為g，可知液珠在C處釋放時加速度方向向上，設液珠的電量為q，質量為m，有

        2分

解得比荷為         1分

（2）當液珠速度最大時，庫侖力與重力相等，有

             1分

結合（1），解得                1分

（3）設CB間的電勢差為，有

     1分

根據動能定理有

          2分

解得        1分

考點：靜電場、牛頓運動定律的應用、動能定理