Question

如圖兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+Q和-Q被固定于水平面內(nèi)兩點(diǎn)M和N，MN間距為L(zhǎng)，兩電荷的豎直中垂線上有一固定光滑絕緣桿．此空間存在著水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B．現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m，電量為+q的帶電小環(huán)套在桿上，從距中心O點(diǎn)的H處由靜止釋放，則當(dāng)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，小環(huán)的速度大小為

2gH

m/s．

Answer 1

分析：固定光滑絕緣桿處于兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+Q和-Q電荷的豎直中垂線上，根據(jù)兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+Q和-Q電荷的電場(chǎng)的分布特點(diǎn)可知，該中垂線上所有點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的方向與中垂線垂直，該中垂線是一條等勢(shì)線，因此在該中垂線上移動(dòng)點(diǎn)電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功；該空間的存在著水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功；只有重力對(duì)小球做功．根據(jù)動(dòng)能定理即可求出小環(huán)的速度．

解答：解：根據(jù)兩個(gè)等量異號(hào)點(diǎn)電荷+Q和-Q電荷的電場(chǎng)的分布特點(diǎn)可知，該中垂線上所有點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的方向與中垂線垂直，該中垂線是一條等勢(shì)線，因此在該中垂線上移動(dòng)點(diǎn)電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功；勻強(qiáng)磁場(chǎng)B對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功；只有重力對(duì)小球做功．得：mgH=

1

2

mv2，整理得：v=

2gH

故答案為：

2gH

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)題目設(shè)置的情景，能夠分析出電場(chǎng)力和洛倫茲力對(duì)帶電的小環(huán)不做功是解決該題的關(guān)鍵．