Question

如圖，光滑絕緣桿豎直放置，且與以點(diǎn)電荷+Q為圓心的圓周交于B、C兩點(diǎn)．一質(zhì)量為m帶電量為q的空心小球從桿上A點(diǎn)無(wú)初速下滑，且AB=BC=h，小于滑到B點(diǎn)的速度為，求：
（1）小球滑到C點(diǎn)時(shí)的速度為多少？
（2）A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差是多少？

Answer 1

【答案】分析：由題，B、C兩點(diǎn)在以正電荷Q為圓心的同一圓周上，電勢(shì)相等，小球從B運(yùn)動(dòng)到C過(guò)程，電場(chǎng)力做功為零，根據(jù)動(dòng)能定理研究小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程，求出電場(chǎng)力所做的功，進(jìn)而求出AC間的電勢(shì)差．
解答：解：（1）A→B由動(dòng)能定理：mgh+w_電=
?w_電=mgh，
B、C等電勢(shì)，所以從B到C電場(chǎng)力做功為零，
A→C由動(dòng)能定理：2mgh+w_電=
聯(lián)立得v_C=
（2）U_AC=U_AB==

答：（1）小球滑到C點(diǎn)時(shí)的速度為；
（2）A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差是．
點(diǎn)評(píng)：電勢(shì)差是表示電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量，與電場(chǎng)力做功有關(guān)，常常應(yīng)用動(dòng)能定理求解電勢(shì)差．