在一绝缘支架上,固定着一个带正电的小球A,A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B,B的质量为0.1kg,电荷量为19×10-6C,如图所示,将小球B缓缓拉离竖直位置

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在一绝缘支架上,固定着一个带正电的小球A,A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B,B的质量为0.1kg,电荷量为
1
9
×10-6C,如图所示,将小球B缓缓拉离竖直位置,当绳与竖直方向的夹角为60°时,将其由静止释放,小球B将在竖直面内做圆周运动.已知释放瞬间绳刚好张紧,但无张力.g取10m/s2.求
(1)小球A的带电荷量;
(2)释放瞬间小球B的加速度大小;
(3)小球B运动到最低点时绳的拉力.

◎ 答案

(1)小球B刚释放瞬间,速度为零,
沿绳子方向上,小球受到的合力为零,
则mgcos60°=k
qAqB
L2

代入数值,求得qA=5×10-6C;
(2)小球所受合力方向与绳子垂直,
由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma,a=gsinθ=5

3
m/s2

(3)释放后小球B做圆周运动,两球的相对距离不变,库仑力不做功,
从释放小球到小球到达最低点的过程中,由动能定理得:mg(L-Lcos60°)=
1
2
mv2-0,
小球在最低点,由牛顿第二定律得:FT+k
qAqB
L2
-mg=
mv2
L

解得:FT=
3
2
mg=1.5N;
答:(1)小球A的带电荷量为5×10-6C;
(2)释放瞬间小球B的加速度大小为5

3
m/s2
(3)小球B运动到最低点时绳的拉力为1.5N.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“在一绝缘支架上,固定着一个带正电的小球A,A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B,B的质量为0.1kg,电荷量为19×10-6C,如图所示,将小球B缓缓拉离竖直位置…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  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。

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