答案 325 V 75 V
解析 UMN== V=250 V,
φN== V=75 V,
由UMN=φM-φN=250 V得φM=325 V.
13.如图6所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点,质量为m、带电荷量-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q≪Q,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为.求小球由A到B的过程中静电力做的功及A、B两点间的电势差.
图6
答案 mgh -
解析 因为Q是正点电荷,所以以Q为圆心的圆面是一个等势面,这是一个重要的隐含条件,由A到B过程中静电力是变力,所以不能直接用W=Fx解,只能考虑应用功能关系求解.
因为杆是光滑的,所以小球从A到B过程中只有两个力做功:静电力做功W和重力做功mgh,由动能定理得:W+mgh=mv
代入已知条件vB=得静电力做功
W=m·3gh-mgh=mgh U==
由于φA<φB,所以UAB=-