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精英家教網光滑絕緣的水平面上放著質量均為m的帶電小球A、B、C(可視為質點),小球之間的距離都是L,如圖所示.已知A、B兩球帶等量正電荷q,現給C球施加一外力F,使三個小球在運動中保持相對位置不變,以下說法正確的是(  )
分析:通過對整體的受力分析,可知加速度相同,再對A球受力分析,可知C球帶負電,通過在豎直方向受力平衡求出所點電荷量;
通過在水平方向有牛頓第二定律可求出A球產生的加速度,再對整體利用牛頓第二定律求解出所加外力即可.
解答:解:A、運動中間距不變,則三球加速度相同,沿AB中垂線向右.設C球所帶電量為Q,對A求受力分析可知,得C球帶負電,且:
K
Qq
r2
cos60°=K
q2
r2

解得:Q=2q,為負電;故A正確,B錯誤;
C、對A球受力分析可知
k
Qq
r2
sin60°=ma     
a=k
3
Qq
2mr2

令r=L,
對整體受力分析可知
F=3ma=3
3
k
q2
L2
,其方向為F沿AB中垂線向右,故C錯誤,D正確;
故選AD
點評:本題主要考查庫侖定律和牛頓第二定律的應用,注重整體法與隔離法的應用.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

在光滑絕緣的水平面上,相距一定的距離放有兩個質量分別為m和2m的帶電小球(可視為質點)A和Bo在t1=0時,同時將兩球無初速釋放,此時A球的加速度大小為α;經一段時間后,在t2=t時,B球的加速度大小也變為α.若釋放后兩球在運動過程中并未接觸,且所帶電荷量都保持不變,則下列判斷正確的是(  )

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科目:高中物理 來源:學習周報 物理 人教課標高二版(選修3-1) 2009-2010學年 第1期 總第157期 人教課標版(選修3-1) 題型:038

如圖所示,光滑絕緣的水平面上放著三個質量都是m,彼此相距均為l的帶電小球A、B、C.其中A球帶電量為+10q,B球帶電量為+q,現用水平向右的力F拉C球,使三球在運動中保持距離不變,求:(1)C球的電性和帶電量;(2)F的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,在光滑絕緣的水平面上,有兩個相距0.4 m的點電荷AB,沿一條直線擺放,A帶電荷量+QB帶電荷量-9Q。現引入第三個點電荷C,恰好使三個點電荷處于平衡狀態,問:C應帶什么性質的電荷?應放于何處?所帶電荷量為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

光滑絕緣的水平面上放有如圖所示的用絕緣材料制成的“└”形板(其水平部分足夠長、左端豎直部分為A壁),質量為m。距板的A壁距離為L的B處放有一質量也為m、電荷量為q的帶正電的小物體(可視為質點),小物體與板面的摩擦可忽略不計,整個裝置處于電場強度為E水平向左的勻強電場中,原來板與小物體都靜止,且它們始終處于電場中,試求:

(1)釋放小物體,它第一次與板A壁碰前的速度v1的大小;

(2)若小物體與A壁碰撞后交換速度(碰撞后小物體的速度為板碰撞前的速度,即速度為零;板以小物體碰前的速度運動),且碰撞時間可忽略。則小物體在第二次跟A壁碰撞之前,板運動的總位移為多大;

(3)若小物體與板A壁每次碰撞后都交換速度,求小物體從開始運動到與板第三次碰撞之前,小物體的電勢能增量。

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