Question

4．空间某点处固定着一个点电荷，在点电荷的正上方与点电荷相距为R的位置，放一带电的质点，该质点恰好处于静止状态，现把带电质点竖直向下移动到距点电荷为$\frac{R}{2}$的位置，然后由静止释放，求释放的瞬间，带电质点的加速度a的大小．

Answer 1

分析 质点原来静止状态，静电力和重力二力平衡，列出平衡方程．把带电质点竖直向下移动到距点电荷为$\frac{R}{2}$的位置时，所受的静电力增大，根据库仑定律和牛顿第二定律结合可求释放的瞬间质点的加速度．

解答 解：质点原来静止状态，静电力和重力二力平衡，则有：
mg=k$\frac{Qq}{{R}^{2}}$；
释放的瞬间，根据牛顿第二定律得：
k$\frac{Qq}{（\frac{R}{2}）^{2}}$-mg=ma
联立解得  a=3g，方向竖直向上．
答：释放的瞬间，带电质点的加速度a的大小是3g．

点评 根据质点的运动状态，分析质点的受力情况是解答本题的关键，要掌握库仑定律和牛顿第二定律，并能熟练运用．