Question

在豎直平面內固定一半徑為R的金屬細圓環，質量為m的金屬小球（視為質點）通過長為L的絕緣細線懸掛在圓環的最高點．當圓環、小球都帶有相同的電荷量Q（未知）時，發現小球在垂直圓環平面的對稱軸上處于平衡狀態，如圖所示．已知靜電力常量為k．則下列說法中正確的是（　　）

• A、電荷量Q=

  mgL3 kR

• B、電荷量Q=

  	C、繩對小球的拉力F= mgR L D、繩對小球的拉力F= mgL L2-R2 試題答案 練習冊答案 在線課程 分析：小球受到的庫侖力為圓環各點對小球庫侖力的合力，則取圓環上△x來分析，再取以圓心對稱的△x，這2點合力向右，距離L，豎直方向抵消，只有水平方向；求所有部分的合力Σ△m，即可求得庫侖力的表達式；小球受重力、拉力及庫侖力而處于平衡，則由共點力的平衡條件可求得繩對小球的拉力及庫侖力；則可求得電量． 解答：解：由于圓環不能看作點電荷，我們取圓環上一部分△x，設總電量為Q，則該部分電量為 △x 2πR Q； 由庫侖定律可得，該部分對小球的庫侖力F1= KQ△XQ 2πL2R ，方向沿該點與小球的連線指向小球； 同理取以圓心對稱的相同的一段，其庫侖力與F1相同；如圖所示， 兩力的合力應沿圓心與小球的連線向外，大小為2 KQ△XQ 2πL2R × L2-R2 L = KQ2△ X L2-R2 πL3R ； 因圓環上各點對小球均有庫侖力，故所有部分庫侖力的合力F庫= KQ2 L2-R2 πL3R ×πR= KQ2 L2-R2 L3 ，方向水平向右； 小球受力分析如圖所示，小球受重力、拉力及庫侖力而處于平衡，故T與F的合力應與重力大小相等，方向相反； 由幾何關系可得： T L = mg R ； 則小球對繩子的拉力T= mgL R ，故C、D錯誤； F L2-R2 = mg R ； 則F= mg L2-R2 R = KQ2 L2-R2 L3 ； 解得Q= mgL3 kR ； 故A正確，B錯誤； 故選A． 點評：因庫侖定律只能適用于真空中的點電荷，故本題采用了微元法求得圓環對小球的庫侖力，應注意體會該方法的使用． 庫侖力的考查一般都是結合共點力的平衡進行的，應注意正確進行受力分析． 練習冊系列答案 碩源教育中考總復習名師解密系列答案 初中學業水平測試用書激活中考系列答案 贏在寒假期末闖關合肥工業大學出版社系列答案 快樂寒假山西教育出版社系列答案 創優教學中考必備中考試題精選系列答案 開心快樂假期作業寒假作業西安出版社系列答案 中考航標系列答案 久為教育8年沉淀1年突破系列答案 試題探究中考全程復習指導系列答案 河北考王贏在中考系列答案 年級 高中課程 年級 初中課程 高一 高一免費課程推薦！ 初一 初一免費課程推薦！ 高二 高二免費課程推薦！ 初二 初二免費課程推薦！ 高三 高三免費課程推薦！ 初三 初三免費課程推薦！ 更多初中、高中輔導課程推薦,點擊進入>> 相關習題 科目：高中物理 來源： 題型： 如圖所示，質量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導線繞成，線圈中有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過豎直的彈簧固定于地面，輕桿可繞桿中央的固定轉軸O在豎直平面內轉動．在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感強度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產生的磁場，穿過線圈的磁通量為 BL2/2 ；彈簧受到的拉力為 mg+nBIL ． 查看答案和解析>> 科目：高中物理 來源： 題型： 如圖所示，矩形區域MNPQ內有水平向右的勻強電場，虛線框外為真空區域，半徑為R，內壁光滑，內徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內，直徑AB垂直于水平虛線MN，圓心O恰好在MN的中點，半圓管的一半處于電場中，一質量為m，可視為質點的帶正電，電荷量為q的小球從半圓管的A點由靜止開始滑入管內，小球從B點穿過后，能夠通過B點正下方的C點，重力加速度為g，小球在C點處的加速度大小為 5 3 g．求： （1）帶勻強電場場強E； （2）小球在到達B點前一瞬間時，半圓軌道對它的作用力的大小； （3）要使小球能夠到達B點正下方C點，虛線框MNPQ的高度和寬度滿足什么條件？ 查看答案和解析>> 科目：高中物理 來源： 題型： （2011?鄭州模擬）如圖所示，矩形區域MNPQ內有水平向右的勻強電場；在y≥0的區域內還存在垂直于坐標平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B．半徑為R的光滑絕緣空心半圓細管ADO固定在豎直平面內，半圓管的一半處于電場中，圓心O1為MN的中點，直徑AO垂直于水平虛線MN．一質量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質點）從圓管的A點由靜止滑入管內，從O點穿出后恰好通過O點正下方的C點．已知重力加速度為g，電場強度的大小E= 4mg 3q ．求： （1）小球到達O點前一時刻，圓管對它作用力的大小； （2）矩形區域MNPQ的高度H和寬度L應滿足的條件； （3）從O點開始計時，經過多長時間小球的動能最小？ 查看答案和解析>> 科目：高中物理 來源： 題型： 如圖所示，矩形區域MNPQ內有水平向右的勻強電場；在y≥0的區域內還存在垂直于坐標平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B．半徑為R的光滑絕緣空心半圓細管ADO固定在豎直平面內，半圓管的一半處于電場中，圓心O1為MN的中點，直徑AO垂直于水平虛線MN．一質量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質點）從半圓管的A點由靜止滑入管內，從O點穿出后恰好通過O點正下方的C點．已知重力加速度為g，電場強度的大小E= 4mg 3q ．求： （1）小球到達O點時，半圓管對它作用力的大小； （2）從O點開始計時，經過多長時間小球運動到C點； （3）矩形區域MNPQ的高度H和寬度L應滿足的條件； （4）從O點開始計時，經過多長時間小球的動能最小？ 查看答案和解析>> 科目：高中物理 來源： 題型： 如圖所示：矩形區域MNPQ內有水平向右的勻強電場，虛線框外為真空區域；半徑為R、內壁光滑、內徑很小的絕緣半圓管ADB固定在豎直平面內，直徑AB垂直于水平虛線MN，圓心O為MN的中點，半圓管的一半處于電場中．一帶正電的小球從半圓管的A點由靜止開始滑入管內，小球可視為質點，質量為m，電量為q，當小球達到B點時，對管壁的壓力為FN=3mg，重力加速度為g，求： （1）勻強電場的電場強度E； （2）若小球能從矩形框的右邊界NP離開電場，矩形區域MNPQ的最小面積S． 查看答案和解析>> 同步練習冊答案 全品作業本答案 同步測控優化設計答案 長江作業本同步練習冊答案 同步導學案課時練答案 仁愛英語同步練習冊答案 一課一練創新練習答案 時代新課程答案 新編基礎訓練答案 能力培養與測試答案 更多練習冊答案 百度致信 - 練習冊列表 - 試題列表 湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區 | 電信詐騙舉報專區 | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區 | 涉企侵權舉報專區 違法和不良信息舉報電話：027-86699610 舉報郵箱：58377363@163.com 版權聲明：本站所有文章，圖片來源于網絡，著作權及版權歸原作者所有，轉載無意侵犯版權，如有侵權，請作者速來函告知，我們將盡快處理，聯系qq：3310059649。 ICP備案序號: 滬ICP備07509807號-10 鄂公網安備42018502000812號 感谢您访问我们的网站，您可能还对以下资源感兴趣： 日日人人|亚洲美女在线视频|av手机在线播放|国产大片aaa|欧美中文日韩|午夜理伦三级 主站蜘蛛池模板： 国产一区二区三区四区三区 | 亚洲欧美一区二区三区在线 | 99久久精品免费看国产免费粉嫩 | 亚洲国产精品成人综合色在线婷婷 | 女同久久另类99精品国产 | 国产一级特黄aaa大片 | 亚洲视频 欧美视频 | 91久久国产 | 亚洲免费在线 | 国产一二 | 嫩草网站 | 91精品久久久久久久久中文字幕 | 亚洲精品日韩综合观看成人91 | 福利视频一区 | 国产精品成人在线观看 | 亚洲视频免费在线 | 欧美一区二区在线观看 | 在线免费中文字幕 | 久久精品这里有 | 91综合网 | 欧美在线操 | 欧美日韩精品一区二区 | 蜜桃臀一区二区三区 | 午夜免费视频 | 欧美一区三区三区高中清蜜桃 | www.色.com | 久久国产欧美日韩精品 | 天天色天天看 | 国产大胆自拍 | 日本中文字幕在线 | 中文幕av一区二区三区佐山爱 | 欧美激情网站 | 成人在线黄色 | 国产精品久久久久久婷婷天堂 | 成人免费视频网站在线观看 | www.久久伊人 | 久草在线高清 | 精品一区二区三区在线观看 | 欧美激情在线免费观看 | 久久久夜夜夜 | 一本久久道 |

Answer 1

分析：小球受到的庫侖力為圓環各點對小球庫侖力的合力，則取圓環上△x來分析，再取以圓心對稱的△x，這2點合力向右，距離L，豎直方向抵消，只有水平方向；求所有部分的合力Σ△m，即可求得庫侖力的表達式；小球受重力、拉力及庫侖力而處于平衡，則由共點力的平衡條件可求得繩對小球的拉力及庫侖力；則可求得電量．

解答：解：由于圓環不能看作點電荷，我們取圓環上一部分△x，設總電量為Q，則該部分電量為

△x

2πR

Q；
由庫侖定律可得，該部分對小球的庫侖力F₁=

KQ△XQ

2πL2R

，方向沿該點與小球的連線指向小球；
同理取以圓心對稱的相同的一段，其庫侖力與F₁相同；如圖所示，
兩力的合力應沿圓心與小球的連線向外，大小為2

KQ△XQ

2πL2R

×

L2-R2

L

=

KQ2△ X L2-R2

πL3R

；
因圓環上各點對小球均有庫侖力，故所有部分庫侖力的合力F_庫=

KQ2 L2-R2

πL3R

×πR=

KQ2 L2-R2

L3

，方向水平向右；
小球受力分析如圖所示，小球受重力、拉力及庫侖力而處于平衡，故T與F的合力應與重力大小相等，方向相反；
由幾何關系可得：

T

L

=

mg

R

；
則小球對繩子的拉力T=

mgL

R

，故C、D錯誤；

F

L2-R2

=

mg

R

；
則F=

mg L2-R2

R

=

KQ2 L2-R2

L3

；
解得Q=

mgL3 kR

；
故A正確，B錯誤；
故選A．

點評：因庫侖定律只能適用于真空中的點電荷，故本題采用了微元法求得圓環對小球的庫侖力，應注意體會該方法的使用．
庫侖力的考查一般都是結合共點力的平衡進行的，應注意正確進行受力分析．