(1)
C点处受力情况如图(+Q与+q排斥,与-q吸引,故FAC、FBC方向如图),
电场力合力方向竖直向下,由余弦定理计算出大小为
因为刚好到达C点,重力与电场力的合力恰好提供向心力,所以
解得
v0是一个矢量,其方向为水平向右(沿CD方向)。
(2)
因为A、B两点电量大小相同、符号相反,且CD垂直平分AB,所以将试探电荷从C移到D的过程中电场力方向始终垂直CD,即C到D电场力做功为0,而D电势为0,所以
因为轨道光滑,所以从M点到C点只有电场力和重力做功,设电场力做功为W,则由动能定理得
解得
而根据电场力做功的公式
解得
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