问题 问答题

如图13-5-8所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点,质量为m,电荷量为-q的有孔球从杆上的A点无初速下滑,已知q≤Q,=h.小球滑到B点时速大小为.求:

图13-5-8

(1)小球由A到B的过程中电场力做的功;

(2)已知Ub=Uc,求A、C两点间的电势差.

答案

(1)mgh.

(2)-.

(1)点电荷Q的电场是非匀强电场,带电小球由A向B运动的过程中,受到电场力和重力作用,而电场力和重力做功均具有共同的特点:与路径无关.根据动能定理,

有WG+WE=mvB2

电场力做功为WE=mvB2-WG=m()2-mgh=mgh.

(2)C点和B点电势相等,所以根据电场力做功与电势差的关系,有WE=qU,A、C两点电势差为UAC=UAB===-.

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