宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电量为Q,表面无大气,在一实验中,宇航员将一带电q(q<<Q)的粉尘置于距该星球表面h高处,该
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宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电量为Q,表面无大气,在一实验中,宇航员将一带电q(q<<Q)的粉尘置于距该星球表面h高处,该
题型:不详
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宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电量为Q,表面无大气,在一实验中,宇航员将一带电q(q<<Q)的粉尘置于距该星球表面h高处,该粉尘恰好处于悬浮状态;宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h处,无初速释放,则此带电粉尘将(h远远小于星球半径)( )
A.仍处于悬浮状态
B.背向星球球心方向飞向太空
C.沿星球自转的线速度方向飞向太空
D.向星球球心方向下落
答案
A
解析
试题分析:由于粉尘带电q(q<<Q),不会影响星球电荷量分布,所以可以用库仑力公式求出星球对粉尘的库仑力
(设星球半径为R),星球对粉尘的万有引力为
(设星球质量为M,粉尘质量为m)由于该粉尘正好处于悬浮则
。若将该粉尘带到距离星球表面2h处,根据万有引力公式则
,库仑力公式则
无初速度释放后,根据上式发现,两者还是相等,所以答案为A
点评:此类题型考察了万有引力公式以及库仑力公式,另外在移动粉尘时容易使人误以为库仑力变小而“重力”不变的错误惯性思维。
举一反三
(10分)如图所示,用一根绝缘细线悬挂一个带电小球,小球的质量为m ,电量为q ,现加一水平的匀强电场,平衡时绝缘细线与竖直方向夹θ角。
(1)试求这个匀强电场的场强E大小;
(2)如果将电场方向顺时针旋转θ角、大小变为E′后,小球平衡时,绝缘细线仍与竖直方向夹θ角,则E′的大小又是多少?
题型:不详
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如右图所示,一个物体在OA、OB绳两根细绳的拉力作用下保持静止,OA绳与水平天花
板间的夹角为30°,OB绳保持水平。且OA和OB绳上能承受的最大拉力均为100N,为了保证绳的安全,所挂物体的重力不得超过多少牛顿?
题型:不详
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如图所示,水平细杆上套一细环A,环A与球B间用一轻质绳相连,质量分别为m
A
和m
B
且m
A
=2m
B
,由于B球受到水平风力作用,A环与B球一起向右匀速运动.已知细绳与竖直方向的夹角为
.则下列说法错误的是( )
A.B球受到的风力F为m
A
gtan
B.A环与水平细杆间的动摩擦因数为
tan
C.若水平风力增大,杆对A环的支持力保持不变
D.若水平风力增大,轻质绳对B球的拉力保持不变
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如图所示,左侧是倾角为60°的斜面、右侧是1/4圆弧面的物体A固定在水平地面上,圆弧面底端的切线水平。一根轻绳两端分别系有质量为m
1
、m
2
的小球,跨过A顶端的定滑轮,当两球处于平衡状态时,右侧轻绳与水平方向夹角为60°,不计一切摩擦,两小球可视为质点,则两小球的质量之比为( )
A.1:1
B.2:3
C.2:
D.4:3
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如图所示,物体A、B的质量均为m,通过定滑轮用细绳相连,细绳的OB段竖直、OA段水平,设物体A与接触面间的动摩擦因数为
,其他摩擦不计.则:欲使物体A在水平面上做匀速直线运动,水平施于物体A的力F应为多大?
题型:不详
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