Question

问一道高二物理题

固定不动的正点电荷A，已知其带电荷量Q=1.0*10^-6 C，正点电荷B从距A为2cm，电势为300V的P点（取无穷远电势为零）由静止释放，释放瞬间产生的加速度大小为9*10^9 ，求B能达到的最大速度为多少？

Answer 1

设点B带电量为Q2 ，B的质量为m
那么点B在P点的电势能为300×Q2
因为B点最后回到A点的无穷远处
所以B那里的电势能为0×Q2 ＝ 0
而再这一过程中B只受到电场力的作用，
用最初的静止到最后的到无穷远处
把所有的电势能都转化为动能
所以
300×Q2 － 0 ＝ （1／2）×m
×V＾2
而有题可知
F＝am
＝ Q×Q2×K／（r＾2）
得到Q2/m ＝ Q×K/(a*r^2)
联立两式就可以解了

Answer 2

解：Uq=1/2*mv^2
kQq/r^2=ma
联立两个方程，将其中的q/m看做一个整体
解得 v=200√6m/s