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试题详情及答案解析
(12分)如图所示,在竖直平面内,光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点,在圆心处有一固定的正点电荷,B点为AC的中点,C点位于圆周的最低点。现有一质量为、电荷量为、套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开始沿杆下滑。已知重力加速度为,A点距过C点的水平面的竖直高度为3R,小球滑到B点时的速度大小为。求:
 
(1)小球滑至C点时的速度的大小;
(2)A、B两点的电势差
(3)若以C点为参考点(零电势点),试确定A点的电势。
答案:1)    (2)   (3)
试题分析:(1)小球由A到B过程,由动能定理得:
小球由A到C过程,由动能定理得:
其中,UAB=UAC
联立可得小球滑至C点时的速度大小为 (4分)
(2)由上式可得A、B两点间的电势差 (4分)
(3)B、C两点在同一个等势面上,故电势相等,故B点电势也为零,根据
解得:  ( 4分)
考点:本题考查了动能定理、电场力做功、电势差、电势、点电荷的电场。