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长为L的绝缘细线下系一带正电的小球,其带电荷量为Q,悬于O点,如图所示.当在O点处固定一个正电荷时,如果球静止在A处,则细线拉力是重mg的两倍.现将球拉至图中B处(θ=60°)放
网友投稿 2022-11-28 00:00:00 互联网
◎ 题目
长为L的绝缘细线下系一带正电的小球,其带电荷量为Q,悬于O点,如图所示.当在O点处固定一个正电荷时,如果球静止在A处,则细线拉力是重mg的两倍.现将球拉至图中B处(θ=60°)放开球让它摆动,问:
(1)固定在O处的正电荷的带电荷量为多少?
(2)摆球回到A处时悬线拉力为多少?
◎ 答案
(1)球静止在A处经受力分析知受三个力作用:重力mg、静电力F和细线拉力F
拉
,由受力平衡和库仑定律列式:
F
拉
=F+mg,
F=
kQq
L
2
,
F
拉
=2mg
三式联立解得:
q=
m
gL
2
kQ
.
(2)摆回的过程只有重力做功,所以机械能守恒,规定最低点重力势能等于零,列如下方程:
mgL(1-cos60°)=
1
2
mv
2
F
拉
′-mg-F=m
v
2
L
由(1)知静电力F=mg
解上述三个方程得:F
拉
′=3mg.
答:(1)固定在O处的正电荷的带电荷量为
m
gL
2
kQ
(2)摆球回到A处时悬线拉力为3mg.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“长为L的绝缘细线下系一带正电的小球,其带电荷量为Q,悬于O点,如图所示.当在O点处固定一个正电荷时,如果球静止在A处,则细线拉力是重mg的两倍.现将球拉至图中B处(θ=60°)放…”主要考查了你对 【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【力的合成】,【共点力的平衡】,【库仑定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/392254.html
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