Question

【題目】如圖(a)，長度L=0．8 m的光滑桿左端固定一帶正電的點(diǎn)電荷A，其電荷量；一質(zhì)量m=0．02 kg，帶電量為q的小球B套在桿上。將桿沿水平方向固定于某非勻強(qiáng)外電場中，以桿左端為原點(diǎn)，沿桿向右為軸正方向建立坐標(biāo)系。點(diǎn)電荷A對小球B的作用力隨B位置的變化關(guān)系如圖(b)中曲線II所示，其中曲線Ⅱ在和范圍可近似看做直線。求：(靜電力常量)

(1)小球B所帶電量q；

(2)非勻強(qiáng)外電場在處沿細(xì)桿方向的電場強(qiáng)度E的大�。�

(3)在合電場中， 與之間的電勢差U；

(4)已知小球在處獲得的初速度時，最遠(yuǎn)可以運(yùn)動到。若小球在處受到方向向右，大小為0．04 N的恒力作用后，由靜止開始運(yùn)動，為使小球能離開細(xì)桿，恒力作用的最小距離s是多少?

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）800V （4）0．065m

【解析】試題分析：（1）由圖可知，當(dāng)x=0．3m時， N，因此=10-6C

（2）設(shè)在x=0．3m處點(diǎn)電荷與小球間作用力為F2，F合=F2+qE

因此=-3×104N/C

即電場在x=0．3m處沿細(xì)稈方向的電場強(qiáng)度大小為，方向向左。

（3）根據(jù)圖像可知在x=0．4m與x=0．6m之間合力做功-8×10-4J，又，可得U=-800V

（4）由圖可知小球從x=0．16到x=0．2m處，電場力做功

小球從x=0．2m到x=0．4m處，

由圖可知小球從到處

電場力做功

由動能定理+++ =0

解得