有一个带正电的小球起始时刻处于图1中的O点，已知小球的带电量为+q,质量为m。在小球所在的竖直平面内AB区域间存在着一个竖直方向的电场，以竖直向下为x轴正方向其电场强度随位移x的变化如图2所示。现将小球从O点静止释放，小球开始下落，到达边界B处时（仍认为在电场内）速度恰好减小为0，已知AB间距离为L，则：
（1）小球从A运动到B的过程中，电场力做了多少功？
（2）A、B两点电势差UAB以及起始位置的场强E0为多少？
（3）物体在何处受力平衡？整个过程中小球的最大速度是多少？
（4）请画出物体所受合力F合随位移x变化的图像，并且说明物体在AB之间作何运动？
【答案】（1）小球从A运动到B的过程中，电场力做了-mgL的功；
（2）A、B两点电势差UAB为，起始位置的场强E0为；
（3）物体在处受力平衡，整个过程中小球的最大速度是；
（4）画出物体所受合力F合随位移x变化的图像见解析，物体在AB之间做简谐运动。
（2）A、B两点电势差UAB为
-
mg
L
q
mg
q
（3）物体在
x
=
L
2
g
L
（4）画出物体所受合力F合随位移x变化的图像见解析，物体在AB之间做简谐运动。
【解答】
【点评】
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发布：2024/9/22 9:0:8组卷：45引用：2难度：0.3
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