Question

如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为+Q的点电荷．一质量为m、带电荷量为+q的物块（可

Answer 1

解题思路：（1）对物体进行受力分析，受重力、支持力、库仑力，根据竖直方向合力等于零，求出物体在A点受到轨道的支持力．

（2）从A点到B点，只有电场力做功，根据动能定理，求出电场力做功，从而得出两点间的电势差，从而得出B点的电势．

（1）在B处时，物块竖直方向受力平衡，设此时物块所受库仑力为F，则有：

F＝k

Qq

(

h

sin30°)2

物块在B点时受到轨道的支持力大小为：F_N=Fsin30°+mg

解得：FN＝k

Qq

8h2+mg

（2）从A到B运用动能定理：

qUAB＝

1

2mv2−

1

2mv02

得：UAB＝

m(v2−v02)

2q＝φ−φB

所以：φB＝φ+

m(v02−v2)

2q

答：（1）物块在B点时受到轨道的支持力大小为k

Qq

8h2+mg；

（2）点电荷+Q产生的电场在B点的电势为φ+

m(v02−v2)

2q．

点评：

本题考点： 库仑定律；能量守恒定律；电势能．

考点点评： 解决本题的关键知道电场力做功W=qU，U等于两点间的电势差．以及掌握库仑定律和动能定理的运用．