Question

如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，它與正電荷Q為圓心的某圓交于B,C兩點(diǎn)，質(zhì)量為m，帶電荷量為-q的有孔小球從桿上A點(diǎn)無(wú)初速度下滑，已知q遠(yuǎn)小于Q，AB=h，BC=3h，小球滑到B點(diǎn)時(shí)速度大小為，則：（1）小球到C時(shí)的速度大小為_(kāi)__  __；（2）A、C兩點(diǎn)電勢(shì)差___  __。

Answer 1

（1）（2）

解析試題分析：：(1)因?yàn)闂U是光滑的，所以小球從A到B過(guò)程中只有兩個(gè)力做功：電場(chǎng)力的功W_AB和重力的功mgh，由動(dòng)能定理得,代入已知條件得電場(chǎng)力做功 ,又因?yàn)镼為點(diǎn)電荷，B,C為距圓心相等的兩點(diǎn)，所以B、C在同一等勢(shì)面上所以φ_B=φ_C，即U_AB=U_AC，則,小球從A到C過(guò)程中也只有兩個(gè)力做功：電場(chǎng)力的功W_AC和重力的功4mgh，由動(dòng)能定理解得。
(2)因?yàn)锽、C在同一個(gè)等勢(shì)面上，所以φ_B=φ_C，即U_AB=U_AC由W_AB=qU_AB=qU_AC得,
故A、C兩點(diǎn)電勢(shì)差為。
考點(diǎn)：電勢(shì)差 等勢(shì)面 動(dòng)能定理