29.
如图所示,真空中A、B两点分别固定电荷量均为的两个点电荷,O为A、B连线的中点,C为A、B连线中垂线上的一点,C点与A点的距离为,AC与AB的夹角为,中垂线上距离A点为的点的电势为(以无穷远处为零电势点)。一个质量为的点电荷(其电荷量远小于Q),以某一速度经过C点,不计点电荷的重力,静电力常量为。
画出C点的电场强度方向;
若经过C点的点电荷的电荷量为,速度方向由C指向O,要让此点电荷能够到达O点,求其在C点的速度最小值;
👩🏫 教师答案
【答案】见详解
【详解】解:(1)根据对称性可知,C 点电场场强方向沿着AB 连线的中垂线向上,如图所示
(2)C 点电势为;O 点电势为
设此点电荷刚好能够到达O 点,由能量守恒定律可得
,解得
(3)设圆周运动的半径为 ,C 点电场场强大小为 ,则有
;,联立解得;方向垂直于纸面向里或者向外。
解:⑴
⑵由,得
⑶由,得
(2)C 点电势为;O 点电势为
设此点电荷刚好能够到达O 点,由能量守恒定律可得
,解得
(3)设圆周运动的半径为 ,C 点电场场强大小为 ,则有
;,联立解得;方向垂直于纸面向里或者向外。
解:⑴
⑵由,得
⑶由,得
【来源】
例题与变式·必修第三册·第五节 带电粒子在电场中的运动 · 物理 · 第29题
【难度】★★★☆☆
【题型】解答题
【章节】
10-静电场中的能量
【考点】
粒子运动的其他问题
🔗 引用此试题:
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