Question

如圖兩個等量異號點電荷+Q和-Q被固定于水平面內(nèi)兩點M和N，MN間距為L，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磁場B．現(xiàn)將一個質(zhì)量為m，電量為+q的帶電小環(huán)套在桿上，從距中心O點的H處由靜止釋放，則當(dāng)小環(huán)運動到O點時，小環(huán)的速度大小為    m/s．

Answer 1

【答案】分析：固定光滑絕緣桿處于兩個等量異號點電荷+Q和-Q電荷的豎直中垂線上，根據(jù)兩個等量異號點電荷+Q和-Q電荷的電場的分布特點可知，該中垂線上所有點的場強的方向與中垂線垂直，該中垂線是一條等勢線，因此在該中垂線上移動點電荷時，電場力不做功；該空間的存在著水平的勻強磁場B對運動電荷不做功；只有重力對小球做功．根據(jù)動能定理即可求出小環(huán)的速度．
解答：解：根據(jù)兩個等量異號點電荷+Q和-Q電荷的電場的分布特點可知，該中垂線上所有點的場強的方向與中垂線垂直，該中垂線是一條等勢線，因此在該中垂線上移動點電荷時，電場力不做功；勻強磁場B對運動電荷不做功；只有重力對小球做功．得：，整理得：
故答案為：
點評：根據(jù)題目設(shè)置的情景，能夠分析出電場力和洛倫茲力對帶電的小環(huán)不做功是解決該題的關(guān)鍵．