高二的物理题,希望高手求解~

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/15 14:19:08
在地球表面附近某处 存在这样的电场 当质量为 M 带点电量为-Q的 小球从A由静止释放后 ,小球恰好可以在AB之间往复运动。AB连线长为L且在竖直方向。C为AB上的一点。当带电小球经过C是 速度最大。 求C点场强和AB两点间的电势差

解:小球的重力势能,动能,库仑势能之和是守恒的。
1. C点的速度最大,可见C点处的重力和库仑力相等,因为小球向下运动过程中,电场力开始是向上的,但合力是向下的,速度不断增加,越向下运动,电场力越大,C点过后,合力开始向上,阻止小球向下运动,可见在C处,是合力为0的时候。故有:

Mg=-QE.(g为重力加速度,E为C点处场强)E=-Mg/Q,负号代表方向电场方向竖直向下。

2.A点,B点两点是端点,此两处小球速度为0,即动能为0,由能量守恒:
P(A)+ 0 -Q*E(A)=P(B)+ 0 -Q*E(B)
E(A)-E(B)=[P(A)-P(B)]/Q=MgL/Q
[P(A)代表A点处重力势能,E(A)代表A点处电势,B同理]