Question

【題目】如圖所示，帶電荷量為Q的正電荷固定在傾角為30°的光滑絕緣斜面底部的C點(diǎn)，斜面上有A、B兩點(diǎn)，且A、B和C在同一直線上，A和C相距為L，B為AC的中點(diǎn)．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)帶電小球運(yùn)動到B點(diǎn)時速度正好又為零，已知帶電小球在A點(diǎn)處的加速度大小為，靜電力常量為k，求：

（1）小球在A點(diǎn)受到的靜電力大小

（2）小球在B點(diǎn)的加速度大小

（3）AB間的電勢差(用k、Q和L表示)

Answer 1

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

（1）根據(jù)題意可知，小球帶正電，假設(shè)受到的電場力為F，小球在A點(diǎn)，由牛頓第二定律：

mgsin30°-F=maA

解得

（2）根據(jù)牛頓第二定律和庫侖定律得：帶電小球在A點(diǎn)時有：

帶電小球在B點(diǎn)時有：

且

可解得

（3）由A點(diǎn)到B點(diǎn)應(yīng)用動能定理得：

解得：

根據(jù)第二問可知

所以