如图所示,一长为L的绝缘细线下端系一质量为m带电量为q的小球A,细线上端系在水平天花板的O点,在O点正下方固定一带电量为Q的小球B,在库仑力作用下A静止时细线拉

如图所示,一长为L的绝缘细线下端系一质量为m带电量为q的小球A,细线上端系在水平天花板的O点,在O点正下方固定一带电量为Q的小球B,在库仑力作用下A静止时细线拉

题型:不详难度:来源:
如图所示,一长为L的绝缘细线下端系一质量为m带电量为q的小球A,细线上端系在水平天花板的O点,在O点正下方固定一带电量为Q的小球B,在库仑力作用下A静止时细线拉力大小为T1,让B的电量变为2Q同时将细线从上端剪掉L依然系于O点,A再次静止时细线的拉力大小为T2,则两次细线拉力的大小关系(   )
A.T2=2T1B.T2=T1
C.T2=T1D.无法确定二者大小关系

答案
B
解析
本题考查电场强度;共点力平衡的条件及其应用;牛顿第二定律.根据小球受力与所处于的位置可确定电场力的方向,再依据小球受力平衡条件,利用力的合成与分解可求出电场力的大小,从而算出电场强度.若将细线突然剪断,由运动与力可以判定小球做匀加速直线运动,运用牛顿第二定律可求出加速度大小.
mg
qE
解:(1)由图可知,小球受到的电场力方向向左,电场方向向右,所以小球带负电.
(2)小球受三个力作用处于平衡状态,有tan37°=
3mg
4q
 
可得:E=
mg
cos37°
(3)从图示位置将线剪断后,小球只受重力和电场力的作用,所以小球将做匀加速直线运动
小球受的合力为F=
根据牛顿第二定律得:F=ma
解得:a=1.25g.
对小球进行受力分析与运动分析,再运用三力平衡条件来进行力的处理,由牛顿第二定律从而求出结果.
举一反三
两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F。现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小可能为 (   )
A.B.C.D.

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如图所示,质量为m的小球A穿在绝缘细杆上,杆的倾角为α,小球A带正电,电量为q,在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷。将A由距B竖直高度为H处无初速释放,小球A下滑过程中电量不变。不计A与细杆间的摩擦,整个装置处在真空中。已知静电力恒量k和重力加速度g,求:

小题1:A球刚释放时的加速度;
小题2:当A球的动能最大时,求此时A球与B点的距离。
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等量异种点电荷的连线和中垂线如右图所示,现将一个带负电的试探电荷先从图中a点沿直线移到b点,再从b点沿直线移到c点,则试探电荷在这全过程中 (   )
A.所受的电场力方向一直不改变
B.所受的电场力的大小一直减小
C.电势能一直减小
D.电势能先不变后减小

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如图,A、B两点固定两个等量正点电荷,在AB连线的中点放一点电荷q(不计重力)。若给该点电荷一个初速度v0,方向与AB连线垂直,则该点电荷可能的运动情况是(     )

A.匀变速直线运动
B.往复直线运动
C.加速度不断减小,速度不断增大的直线运动
D.加速度先增大后减小,速度不断增大的直线运动
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如图所示, 为两个被固定的点电荷,两点在它们连线的延长线上。有一带电粒子仅在电场力作用下以一定的初速度沿直线从点开始经b点继续向右运动,粒子经过、b两点时的速度分别为,两点的电势分别为,下列正确的是
A.若都带正电,则一定有
B.若都带正电,则一定有速率
C.若带正电,带负电,则有可能
D.若都带正电、粒子带正电,则粒子沿着直线运动的最终的速度一定接近无穷大。

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