如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行。小球A的质量为

如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行。小球A的质量为

题型:不详难度:来源:
如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行。小球A的质量为m、电量为q。小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷。小球A静止在斜面上,则(  )
A.小球A与B之间库仑力的大小为
B.当时,细线上的拉力为0
C.当时,细线上的拉力为0
D.当时,斜面对小球A的支持力为0

答案
AC
解析

试题分析:由题意知,根据库伦定律可求小球A与B之间库仑力的大小为,故A正确;以小球A为研究对象受力分析如图:

根据物体的平衡条件可求当mg、Fc、FN三力的合力等于零时,即时,细线上的拉力为0,所以B错误;C正确;由平衡条件知,小球A受弹力不可能为零,所以D错误。
举一反三
(16分)某电子天平原理如图所示,形磁铁的两侧为N极,中心为S极,两级间的磁感应强度大小均为,磁极的宽度均为,忽略边缘效应.一正方形线圈套于中心磁极,其骨架与秤盘连为一体,线圈两端C、D与外电路连接.当质量为的重物放在秤盘上时,弹簧被压缩,秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触),随后外电路对线圈供电,秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止,由此时对应的供电电流可确定重物的质量.已知线圈的匝数为,线圈的电阻为,重力加速度为。问:

(1)线圈向下运动过程中,线圈中感应电流是从C端还是D端流出?
(2)供电电流是从C端还是D端流入?求重物质量与电流的关系.
(3)若线圈消耗的最大功率为,该电子天平能称量的最大质量是多少?
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(18分)如图所示,在无限长的竖直边界NS和MT间充满匀强电场,同时该区域上、下部分分别充满方向垂直于NSTM平面向外和向内的匀强磁场,磁感应强度大小分别为,KL为上下磁场的水平分界线,在NS和MT边界上,距KL高处分别有P、Q两点,NS和MT间距为.质量为、带电量为的粒子从P点垂直于NS边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动,重力加速度为.

(1)求该电场强度的大小和方向。
(2)要使粒子不从NS边界飞出,求粒子入射速度的最小值。
(3)若粒子能经过Q点从MT边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值。
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如图,一不可伸长的光滑轻绳,其左端固定于O点,右端跨过位于O"点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体;OO"段水平,长度为L;绳上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码,平衡后,物体上升L。则钩码的质量为
A.B.C.D.

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如图,光滑的四分之一圆弧轨道A、B固定在竖直平面内,A端与水平面相切,穿在轨道上的小球在拉力F的作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N。在运动过程中

(A)F增大,N减小  (B)F减小,N减小   (C)F增大,N增大   (D)F减小,N增大
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如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处,图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角方向时,A对B的静电力为B所受重力的倍,则丝线BC长度为        。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍,改变丝线长度,使B仍能在处平衡。以后由于A漏电,B在竖直平面内缓慢运动,到处A的电荷尚未漏完,在整个漏电过程中,丝线上拉力大小的变化情况是        。

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