问题 问答题

如图所示,带电荷量为Q的正点电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C点,斜面上有A、B两点,且A、B和C在同一直线上,A和C相距为L,B为AC中点.现将一带电小球从A点由静止释放,当带电小球运动到B点时速度正好又为零,已知带电小球在A点处的加速度大小为

g
4
,静电力常量为k,求:

(1)小球运动到B点时的加速度大小.

(2)B和A两点间的电势差(用Q和L表示).

答案

(1)根据牛顿第二定律和库仑定律得:

带电小球在A点时有:

mgsin 30°-k

Qq
L2
=maA

带电小球在B点时有:

k

Qq
(
L
2
)2
-mgsin 30°=maB

且aA=

g
4
,可解得:aB=
g
2

(2)由A点到B点应用动能定理得:

mgsin 30°•

L
2
-UBA•q=0

由mgsin 30°-k

Qq
L2
=m•aA=m
g
4

可得:

1
4
mg=k
Qq
L2

可求得:UBA=k

Q
L

答:

(1)小球运动到B点时的加速度大小为

g
2

(2)B和A两点间的电势差为k

Q
L

单项选择题
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