Question

如图所示，两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为 Q，固定于同一条竖直线上的 A、B两点处， 其中 A处的电荷带正电，B处的电荷带负电，A、B相距为2 d．MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球 P，质量为 m、电荷量为+q (可视为点电荷)，现将小球 P从与点电荷 A等高的 C 处由静止释放，小球 P 向下运动到与 C点距离为 d的 D 点时，速度为 v．已知 MN与 AB 之间的距离为 d，静电力常量为 k，重力加速度为 g，设取AB中点的电势为零，
试求：(1)在 A、B所形成的电场中 C点的电势 φ_C．
(2)小球 P 经过 D 点时的加速度．

Answer 1

（1）（2）

解析试题分析：（1）小球p由C运动到O时，由动能定理，
得：                      （2分）
∴                               （2分）
(2) 小球p经过O点时受力如图：
由库仑定律得：
         （1分）
它们的合力为：     （1分）
∴p在O点处的加速度       （2分）
方向竖直向下                                （1分）
考点：考查了带电粒子在电场中的运动
点评：带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同．先分析受力情况再分析运动状态和运动过程（平衡、加速、减速，直 线或曲线），然后选用恰当的规律解题．解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式求解；第二种利用能量转化 的观点，选用动能定理和功能关系求解．