如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为Q,其中A带正电荷,B带负电荷,...
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如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量均为Q,其中A带正电荷,B带负电荷,D、C是它们连线的垂直平分线,A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形.另有一个带电小球E,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点,O点在C点的正上方.现在把小球 E拉起到M点,使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直面内,并由静止开始释放,小球E向下运动到最低点C时,速度为v.已知静电力常量为k,若取D点的电势为零,试求:
(1)在A、B所形成的电场中,M点的电势
(2)绝缘细线在C点所受到的拉力T.
【回答】
解:(1)电荷E从M点运动到C的过程中,根据动能定理,得M、C两点的电势差为,又C点与D点为等势点,所以M点的电势为,在C点时A对E的电场力F1与B对E的电场力F2相等,且为,又A、B、C为一等边三角形,所以F1、F2的夹角为120o,故F1、F2的合力为,且方向竖直向下)由牛顿运动定律得,绝缘细线在C点所受的张力为。
知识点:静电场及其应用单元测试
题型:计算题
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