Question

高二物理 电势能和电势

水平固定的小圆盘A带电荷量为Q，电势为零，从盘心O处释放一质量为m、电荷量为q的小球，由于受电场力的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的C点，OC=h1，又知道竖直线上有一点B，达到B点时速度最大，求B、C两点电势。
C点我求出来了，只求B点就行

Answer 1

你说这是刚开的节，也就是说，不可能是难题。
题中又说是小圆盘，则可以把Q看成点电荷。

对于O到C,0-0=-mgh1+q*Uoc,Uoc=mgh1/q,0-Uc=mgh1/q,Uc=-mgh1/q.
对于O到B,点电荷的电势表达式为U=kQ/r (这是竞赛中的知识点，但在高三时有时会用到，不明白你们刚开这节就要用。证法是微原法，竞赛中有接触)
Ub=kQ/r,mg=kQq/r^2,所以Ub=√(kQmg/q) (正负号得看q的电性)

呵呵，看到我没？

Answer 2

根据B点受力平衡（把盘看成点来算求出B点高度H.用积分求出电场做的功…你说高二题那就用微元法求功：把O到B分很多点A1、A2、A3、A4、A5、…有：KQq(A2-A1)/A1'2+KQq(A3-A2)/A2'2+…+=qU又左边约等于KQq(A2-A1)/A1A2+KQq(A3-A2)/A2A3…+…化简为KQq(1/A1-1/An)即KQq/H=qU
U=KQ/H

Answer 3

电势能Ea
电势Φa
Ea=qΦa
正点电荷q>0,电势Φ>0电势能Ea=qΦa>0,电势能的正负跟电势的正负相同
负点电荷q<0,电势Φ>0电势能Ea=qΦa<0,电势能的正负跟电势的正负相反
举例取无穷远为电势0点，正电荷周围电势为正值
Φa>0，将正的电荷q放在电场中
电势能
Ea是正值；将负的电荷-q放在电场中
电势能
Ea是负值；