如图所示,绝缘细线一端固定于O点,另一端连接一带电荷量为q,质量为m的带正电小球,要使带电小球静止时细线与竖直方向成а角,可在空间加一匀强电场。则当所加的匀强电
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如图所示,绝缘细线一端固定于O点,另一端连接一带电荷量为q,质量为m的带正电小球,要使带电小球静止时细线与竖直方向成а角,可在空间加一匀强电场。则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小?这时细线中的张力多大? |
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答案
解:小球受到重力G、绳的拉力T、电场力F三个力作用,根据平衡条件可知,拉力T与电场力F的合力必与重力G等值反向。因为拉力T的方向确定,F与T的合力确定,由矢量图可知,当电场力F垂直悬线时最小,场强也最小。此时绳中张力T=mgcosа。 |
举一反三
如图,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A。在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B,当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ,若两次实验中B的电量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°。则q2/q1为 |
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A.2 B.3 C.2 D.3 |
有两个带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q,在真空中相距0.4m。如果引进第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态,第三个小球带的是哪种电荷?应放在什么地方?电荷量是Q的多少倍? |
国家大剧院外部呈椭球型。假设国家大剧院的屋顶为半球形,一保洁人员为执行保洁任务,必须在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示),他在向上爬的过程中 |
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A.屋顶对他的摩擦力不变 B.屋顶对他的摩擦力变大 C.屋顶对他的支持力不变 D.屋顶对他的支持力变大 |
如图所示,质量m=6kg的物块静止在水平桌面上,受到与水平方向成θ=37°角的作用力F。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2) (1)若当力F=15N时,物块仍处于静止状态,求此时物体受到的摩擦力大小? (2)若当力F=20N时,物块恰好沿水平面向右做匀速直线运动,求物块与水平桌面的动摩擦因数μ?(保留两位有效数字) (3)若保持以上动摩擦因数不变的情况下,当力F=40N作用在静止的物块上,求作用时间t=3s内物体的位移大小? |
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如图所示,两平行导轨与水平面成θ角倾斜放置,电源、电阻、金属细杆及导轨组成闭合回路,细杆与导轨间的摩擦不计。整个装置分别处在如图所示的匀强磁场中,其中可能使金属细杆处于静止状态的是 |
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A. |
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D. |
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