如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可
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解题思路:(1)对物体进行受力分析,受重力、支持力、库仑力,根据竖直方向合力等于零,求出物体在A点受到轨道的支持力.

(2)从A点到B点,只有电场力做功,根据动能定理,求出电场力做功,从而得出两点间的电势差,从而得出B点的电势.

(1)在B处时,物块竖直方向受力平衡,设此时物块所受库仑力为F,则有:

F=k

Qq

(

h

sin30°)2

物块在B点时受到轨道的支持力大小为:FN=Fsin30°+mg

解得:FN=k

Qq

8h2+mg

(2)从A到B运用动能定理:

qUAB=

1

2mv2−

1

2mv02

得:UAB=

m(v2−v02)

2q=φ−φB

所以:φB=φ+

m(v02−v2)

2q

答:(1)物块在B点时受到轨道的支持力大小为k

Qq

8h2+mg;

(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势为φ+

m(v02−v2)

2q.

点评:

本题考点: 库仑定律;能量守恒定律;电势能.

考点点评: 解决本题的关键知道电场力做功W=qU,U等于两点间的电势差.以及掌握库仑定律和动能定理的运用.

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