Question

【題目】如圖所示，在傾角為300足夠長(zhǎng)的光滑絕緣斜面的底端A點(diǎn)固定一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，在離A距離為S0的C處由靜止釋放某正電荷的小物塊P（可看做點(diǎn)電荷）。已知小物塊P釋放瞬間的加速度大小恰好為重力加速度g。已知靜電力常量為k，重力加速度為g，空氣阻力忽略不計(jì)。

（1）求小物塊所帶電荷量q和質(zhì)量m之比；

（2）求小物塊速度最大時(shí)離A點(diǎn)的距離S；

（3）若規(guī)定無(wú)限遠(yuǎn)電勢(shì)為零時(shí)，在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，某點(diǎn)的電勢(shì)可表示成（其中r為該點(diǎn)到Q的距離）。求小物塊P能運(yùn)動(dòng)到離A點(diǎn)的最大距離Sm．

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

試題分析：（1）對(duì)小物塊受力分析：受重力、電場(chǎng)力．由牛頓第二定律得：

解得：

（2）當(dāng)合力為零時(shí)速度最大即：

解得：

（3）當(dāng)運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)點(diǎn)是速度為零，由能量守恒定律得：

解得：