Question

真空中固定的正點(diǎn)電荷Q所形成的電場中有一質(zhì)量為m＝1×10^{-4 kg}、帶電荷量q＝1×10^{-8 C}的微粒在此點(diǎn)電荷附近以角速度ω＝10 rad/s做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知正點(diǎn)電荷Q的帶電荷量為4×10^{-5 C}．重力加速度g取10 m/s²，且微粒的重力相對(duì)于電場力不能忽略．則下列判斷正確的是

1. A.
   微粒一定帶負(fù)電
2. B.
   微粒一定帶正電
3. C.
   微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心就在正點(diǎn)電荷Q所在的位置
4. D.
   微粒做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心就在正點(diǎn)電荷Q正下方與Q的距離為0.1 m的位置

Answer 1

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由題意知該微粒和點(diǎn)電荷之間有相互吸引的力，所以該微粒帶負(fù)   
電，即A正確，B錯(cuò)誤；由題意知該微粒所受的重力不能忽略，則微粒
做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡必不和點(diǎn)電荷在同一水平面內(nèi)，且圓心O在點(diǎn)電荷的
正下方，設(shè)其距點(diǎn)電荷的距離為H，如圖所示．
則Fcosθ=mg，F(xiàn)sinθ=mω2R
由幾何知識(shí)知R=Htanθ
由以上各式解得：H= ="0.1" m，即D正確．