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如圖所示,有三根長度均為L=0.3m的不可伸長的絕緣細線,其中兩根的一端分別固定在天花板上的P、Q點,另一端分別拴有質量均為m=0.12kg的帶電小球A和B,其中A球帶正電,電荷量為q=3×106C。A、B之間用第三根線連接起來。在水平向左的勻強電場E作用下,A、B保持靜止,懸線仍處于豎直方向,且A、B間細線恰好伸直。(靜電力恒量k=9×109N·m2/ C2,取g="l0" m/s2)  

(1)此勻強電場的電場強度E為多大;

(2)現將PA之間的線燒斷,由于有空氣阻力,A、B球最后會達到新的平衡位置。求此時細線QB所受的拉力T的大小,并求出A、B間細線與豎直方向的夾角; 

(3)求A球的電勢能與燒斷前相比改變了多少(不計B球所帶電荷對勻強電場的影響)。

 

【答案】

(1)(2)2.4N ,37°(3)

【解析】

試題分析:(1)B球水平方向合力為零,     

           

(2)兩球及細線最后位置如圖所示,

T=2mg=2×0.12×10N=2.4N                   

,  

θ=37°      

(3)A球克服電場力做功,

  

∴A球的電勢能增加了        

考點:共點力作用下物體平衡

點評:(1)要知道“A、B間細線恰好伸直”的意思是繩子此時伸直但沒有拉力;(2)會畫出PA之間的線燒斷后兩球和繩子的位置狀態和受力情況;(3)能算出A球相對原位置的水平位移。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

(附加題)如圖所示,有三根長度皆為l=1.00m的不可伸長的絕緣輕線,其中兩根的一端固定在天花板上的O點,另一端分別拴有質量為m=1.00×10-2kg的帶電小球A和B,它們的電量分別為-q和+q,q=1.00×10-7C.A、B之間用第三根線連接起來.其中存在大小為E=1.00×106N/C的勻強電場,場強方向沿水平向右,平衡時A、B球的位置如圖所示.現將O、B之間的線燒斷,由于有空氣阻力,A、B球最后會達到新的平衡位置.求最后兩球的機械能與電勢能的總和與燒斷前相比改變了多少(不計兩帶電小球間相互作用的靜電力)?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(附加題)如圖所示,有三根長度皆為l=1.00m的不可伸長的絕緣輕線,其中兩根的一端固定在天花板上的O點,另一端分別拴有質量為m=1.00×10-2kg的帶電小球A和B,它們的電量分別為-q和+q,q=1.00×10-7C.A、B之間用第三根線連接起來.其中存在大小為E=1.00×106N/C的勻強電場,場強方向沿水平向右,平衡時A、B球的位置如圖所示.現將O、B之間的線燒斷,由于有空氣阻力,A、B球最后會達到新的平衡位置.求最后兩球的機械能與電勢能的總和與燒斷前相比改變了多少(不計兩帶電小球間相互作用的靜電力)?

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,有三根長度均為L=0.3 m的不可伸長的絕緣細線,其中兩根的一端分別固定在天花板上的P、Q點,另一端分別拴有質量均為m=0.12 kg的帶電小球A和B,其中A球帶正電,電荷量為q=3×10-6 C。A、B之間用第三根線連接起來。在水平向左的勻強電場E作用下,A、B保持靜止,懸線仍處于豎直方向,且A、B間細線恰好伸直。(靜電力常量k=9×109 N·m2/C2,取g=10 m/s2)

 (1)此勻強電場的電場強度E為多大;

(2)現將PA之間的線燒斷,由于有空氣阻力,A、B球最后會達到新的平衡位置。求此時細線QB所受的拉力FT的大小,并求出A、B間細線與豎直方向的夾角θ;

(3)求A球的電勢能與燒斷前相比改變了多少(不計B球所帶電荷對勻強電場的影響)。

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科目:高中物理 來源:2013屆江西省師大附中高三上學期期中考試物理試卷(帶解析) 題型:計算題

如圖所示,有三根長度均為L=0.3m的不可伸長的絕緣細線,其中兩根的一端分別固定在天花板上的P、Q點,另一端分別拴有質量均為m=0.12kg的帶電小球A和B,其中A球帶正電,電荷量為q=3×10-6C。A、B之間用第三根線連接起來。在水平向左的勻強電場E作用下,A、B保持靜止,懸線仍處于豎直方向,且A、B間細線恰好伸直。(靜電力恒量k=9×109N·m2/ C2,取g="l0" m/s2)  

(1)此勻強電場的電場強度E為多大;
(2)現將PA之間的線燒斷,由于有空氣阻力,A、B球最后會達到新的平衡位置。求此時細線QB所受的拉力T的大小,并求出A、B間細線與豎直方向的夾角; 
(3)求A球的電勢能與燒斷前相比改變了多少(不計B球所帶電荷對勻強電場的影響)。

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