如图所示,带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d.若杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷.(1)求小环C的平衡
题型:不详难度:来源:
如图所示,带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d.若杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷.
(1)求小环C的平衡位置. (2)若小环C带电量为q,将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|《d)后静止释放,试判断小环C能否回到平衡位置.(回答“能”或“不能”即可) (3)若小环C带电量为-q,将小环拉离平衡位置一小位移x(|x|《d)后静止释放,试证明小环C将作简谐动.(提示:当α《1时,则≈1-nα) |
答案
(1)在AB连线的延长线上距离B为d处 (2)不能 (3)见解析 |
解析
(1)设C在AB连线的延长线上距离B为l处达到平衡,带电量为Q库仑定律F=k 平衡条件FC=+=0 解得1=-d(舍去),2=d所以,平衡位置=d (2)不能 (3)小环C带电量为-q,平衡位置不变,拉离平衡位置一小位移x后 C受力为FC=+ 利用近似关系化简得FC=-x. 所以小环C将做简谐运动 |
举一反三
水平弹簧振子,每隔时间t,振子的位移总是大小和方向都相同,每隔的时间,振子的动量总是大小相等,方向相反,则有( )A.弹簧振子的周期可能小于 | B.每隔的时间,振子的加速度总是相同的 | C.每隔的时间,振子的动能总是相同的 | D.每隔的时间,弹簧的长度总是相同的 |
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一个做简谐运动的弹簧振子,周期为T,振幅为A,设振子第一次从平衡位置运动到处所经最短时间为,第一次从最大正位移处运动到所经最短时间为,关于与,下列说法正确的是( )A.t1=t2 | B.t1<t2 | C.t1>t2 | D.无法判断 |
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一个弹簧振子,第一次被压缩x后释放做自由振动,周期为T1,第二次被压缩2x后释放做自由振动,周期为T2,则两次振动周期之比T1∶T2为 |
一弹簧振子沿x轴振动,振幅为4cm,振子的平衡位置位于x轴上的O点,图中的a、b、c、d为四个不同的振动状态:黑点表示振子的位置,黑点上的箭头表示运动的方向.图中给出的①②③④四条振动图线,可用于表示振子的振动图象是 ( )
A.若规定状态。时t=0,则图象为① | B.若规定状态^时t=0,则图象为② | C.若规定状态c时t=0,则图象为③ | D.若规定状态d时t=0,则图象为④ |
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在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线,线的另一端系一质量为m,带电量为q的小球.当沿细线方向加—亡场强为E的匀强电场后,小球处于平衡状态.现给小球一垂直于细线的初速度v0,使小球在水平面上开始运动.若v0很小,则小球第一次回到平衡位置所需时间为__________.(见图) |
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