如图所示,悬挂在O点的一根长为2L、不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、带电量为+q的小球A.当另一带电小球B缓慢移动到悬点O的正下方并与A在同一水平线上时,

如图所示,悬挂在O点的一根长为2L、不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、带电量为+q的小球A.当另一带电小球B缓慢移动到悬点O的正下方并与A在同一水平线上时,

题型:不详难度:来源:
如图所示,悬挂在O点的一根长为


2
L、不可伸长的绝缘细线下端有一个质量为m、带电量为+q的小球A.当另一带电小球B缓慢移动到悬点O的正下方并与A在同一水平线上时,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ=45°,静电力常量为k.
(1)试分析电小球B的电性,并求出它的电荷量大小.
(2)现撤去B,同时又施加一个平行于竖直面、方向垂直于细线的匀强电场,发现A仍能静止在原位置,试求所加匀强电场的场强大小和具体的方向.
答案
(1)根据题意可知,AB间出现库仑斥力,因A带正电,所以B球带正电,
对A球受力分析,由库仑定律,结合受力分析与平衡条件,则有:F=mg;

所以k
Qq
r2
=mg
,解得:Q=
mgL2
kq

(2)撤去B,同时又施加一个平行于竖直面、方向垂直于细线的匀强电场,发现A仍能静止在原位置,


对A受力分析,根据三角函数,则有:


2
qE=mg

解得:E=


2
mg
2q

电场强度的方向垂直于OA指向右上方的.
答:(1)试分析电小球B的正电,并求出它的电荷量大小
mgL2
kq

(2)所加匀强电场的场强大小


2
mg
2q
;具体的方向:垂直于OA指向右上方的.
举一反三
A、B两个小球带同种电荷,放在光滑的绝缘水平面上,A的质量为m,B的质量为2m,它们相距为d,同时由静止释放,在它们距离到2d时,A的加速度为a,速度为v,则(  )
A.此时B的加速度为
a
4
B.此过程中电势能减小
5mv2
8
C.此过程中电势能减小
mv2
4
D.此时B的速度为
v
2
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A带等电-3Q,B带电+Q,有一个不带电的金属球C,大小跟A、B相同,当C先后分别跟A、B小球各接触一次后拿开,再将A、B间距离变为2r,那么A、B间的作用力的大小与原来F的关系是(  )
A.
F
64
B.
3F
32
C.
F
32
D.
3F
16
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对于库仑定律,下面说法中正确的是(  )
A.相互作用的两个点电荷,不论它们电量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等
B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律
C.凡计算两个电荷间的相互作用力,就可以使用公式F=
KQ1Q2
r2
D.两个点电荷的电量各减为原来的一半,它们之间的距离保持不变,则它们之间库存仑力减为原来的一半
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(10分)如图所示,把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8C的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直方向的夹角为45°,此时绳子的拉力为多少?小球A带的电量为多少?(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,g取10m/s2

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在光滑的水平面上有两个电量分别为Q1Q2的带异种电荷的小球,Q1=4Q2m2=4m1问要保持两小球距离不变,可以使小球做            运动;两小球的速度大小之比为        。(只受库仑力作用)
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