综合题15.0分
物理

如图所示,在光滑绝缘水平面上B点的正上方O处固定一个质点,在水平面上的A点放另一个质点,两个质点的质量均为m,带电量均为+Q。C为AB直线上的另一点(O、A、B、C位于同一竖直平面上),AO间的距离为L,AB和BC间的距离均为L/2,在空间加一个水平方向的匀强电场后A处的质点处于静止。试问:

19.该匀强电场的场强多大?其方向如何?

20.给A处的质点一个指向C点的初速度,该质点到达B点时所受的电场力多大?

21.若初速度大小为v0,质点到达C点时的加速度和速度分别多大?

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

根据库仑定律有      (1分)

根据共点力平衡条件有  (2分)

由以上两式得(1分)

方向由A指向C(或水平向右)(1分)

考查方向

共点力平衡。

解题思路

质点在水平方向受力平衡

易错点

点电荷电场力的方向考虑不周。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

小球在B点受到的库伦力(2分)

由平行四边形定则得合电场力 (2分)

考查方向

电场的叠加   

解题思路

计算匀强电场和点电荷电场力的矢量和

易错点

B点受到的电场力而不是合力

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

由牛顿第二定律得

 (3分)

根据动能定理有          (2分)

由此得              (1分)

考查方向

电场的叠加   电场力做功

解题思路

根据力和位移成绩的累积计算电场力从A到C的做功。根据功能关系解题

易错点

从A点到C点电场力做功的累积