问题 问答题

如图所示,在O点放置一个正电荷,在过O点的竖直平面内的A点自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量为q,运动的轨迹如图中虚线所示.它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点,O、C在同一水平线上,∠BOC=30°,A点到OC的竖直高度为h.已知带电小球通过B点时的速度为v,求:

(1)带电小球通过C点时速度大小;

(2)带电小球由A点运动到C点的过程中电场力所做的功.

答案

(1)从B点到C点的过程中,应用动能定理得mgRsin30°=

1
2
m
v2c
-
1
2
mv2

可得:vc=

v2+gR

(2)从A点到C点的过程中,应用动能定理得We+mgh=

1
2
m
v2c

可得:We=

1
2
mv2+mg(
R
2
-h)

答:(1)带电小球通过C点的速度大小为vc=

v2+gR
.(2)带电小球由A点运动到C点的过程中电场力所做的功为
1
2
mv2+mg(
R
2
-h)

单项选择题
单项选择题