一端彎曲的光滑絕緣桿ABD固定在豎直平面上,如圖所示,AB段水平,BD段是半徑為R的半圓弧,有電荷量為Q(Q>0)的點電荷固定在圓心O點.一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電小環(huán)套在光滑絕緣桿上,在水平外力作用下從C點由靜止開始運(yùn)動,到B點時撤去外力,小環(huán)繼續(xù)運(yùn)動,發(fā)現(xiàn)剛好能到絕緣桿的最高點D.已知CB間距為4R3.(提示:根據(jù)電磁學(xué)有關(guān)知識,在某一空間放一電荷量為Q的點電荷,則距離點電荷為r的某點的電勢為?=kQr,其中k為靜電力常量,設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為零.)
(1)求小環(huán)從C運(yùn)動到B過程中,水平外力做的功;
(2)若水平外力為恒力,要使小環(huán)能運(yùn)動到D點,求水平外力的最小值F0;
(3)若水平外力為恒力,大小為F(F大于(2)問中的F0),求小環(huán)運(yùn)動到D點時,絕緣桿對環(huán)的彈力大小和方向.
4
R
3
?
=
k
Q
r
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:41引用:10難度:0.1
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