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如图所示,在绝缘水平面O点固定一正电荷,电量为Q,在离O点高度为r0的A处由静止释放某带同种电荷、电量为q的液珠,开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g.已知静电常量为k,两

题目详情
如图所示,在绝缘水平面O点固定一正电荷,电量为Q,在离O点高度为r0的A处由静止释放某带同种电荷、电量为q的液珠,开始运动瞬间的加速度大小恰好为重力加速度g.已知静电常量为k,两电荷均可看成点电荷,不计空气阻力.则:
(1)液珠开始运动瞬间所受库仑力的大小和方向;
(2)液珠运动速度最大时离O点的距离h;
(3)已知该液珠运动的最大高度B点离O点的距离为2r0,则当电量为
3
2
q的液珠仍从A 处静止释放时,问能否运动到原来的最大高度B点?若能,则此时经过B点的速度为多大?
▼优质解答
答案和解析
(1)有库仑定律得:
F库0=
kQq
r
2
0
;方向竖直向上
(2)开始运动瞬间:F库0=2mg; 
 速度最大时:F'=mg
即F'=
1
2
F库0=
kQq
h2

所以有:h=
2
r0
(3)能回到B点.
液珠q从A处到B处由动能定律的得:w电场力-mgr0=0-0
液珠
3
2
q从A处到B处由动能定律的得:w电场力′−mgr0=
1
2
mvB2−0
其中w电场力=UABq,w电场力′=UAB•(
3
2
q)
vB=
gr0

答:(1)液珠开始运动瞬间所受库仑力的大小为
kQq
r
2
0
,方向竖直向上;
(2)液珠运动速度最大时离O点的距离h为
2
r0;
(3)当电量为
3
2
q的液此时经过B点的速度为
gr0
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