問題詳情:
如圖所示,固定於同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點電荷,電荷量均爲Q,其中A帶正電荷,B帶負電荷,D、C是它們連線的垂直平分線,A、B、C三點構成一邊長爲d的等邊三角形.另有一個帶電小球E,質量爲m、電荷量爲+q(可視爲點電荷),被長爲L的絕緣輕質細線懸掛於O點,O點在C點的正上方.現在把小球 E拉起到M點,使細線水平繃直且與A、B、C處於同一豎直面內,並由靜止開始釋放,小球E向下運動到最低點C時,速度爲v.已知靜電力常量爲k,若取D點的電勢爲零,試求:
(1)在A、B所形成的電場中,M點的電勢
(2)絕緣細線在C點所受到的拉力T.
【回答】
解:(1)電荷E從M點運動到C的過程中,根據動能定理,得M、C兩點的電勢差爲,又C點與D點爲等勢點,所以M點的電勢爲,在C點時A對E的電場力F1與B對E的電場力F2相等,且爲,又A、B、C爲一等邊三角形,所以F1、F2的夾角爲120o,故F1、F2的合力爲,且方向豎直向下)由牛頓運動定律得,絕緣細線在C點所受的張力爲。
知識點:靜電場及其應用單元測試
題型:計算題