解题思路:(1)对小球P从C到O的过程运用动能定理,求出C、O间的电势差.
(2)分别求出小球在O点时受到点电荷的库仑力,得出电场力的大小,根据电场强度的定义式求出电场强度的大小,求出在O点所受的合力,根据牛顿第二定律求出加速度的大小.
(3)抓住UCO=UOD,对O到D的过程运用动能定理求出小球P经过与点电荷B等高的D点时的速度.
(1)小球P由C运动到O时,由动能定理得:
mgd+qUCO=
1
2mv2−0
所以UCO=
mv2−2mgd
2q.
(2)小球P经过O点时受力如图,由库仑定律得:
F1=F2=k
(
2d)2
它们的合力为:F=F1cos45°+F2cos45°=
2kQq
2d2
所以O点处的电场强度E=
F
q=
2kQ
2d2.
mg+qE=ma
所以a=g+
2kQq
2md2.
(3)小球P由O到D的过程,由动能定理得:
mgd+qUOD=
1
2mvD2−
1
2mv2
由电场的特点可知:UCO=UOD
联立解得:vD=
点评:
本题考点: 动能定理的应用;库仑定律;电场强度.
考点点评: 本题综合考查了牛顿第二定律、动能定理,综合性较强,需加强这方面的训练.