如图所示有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别挂有质量皆为m=1.00×kg的带电小球A和B,它们的电量分别为一q和+q,q
◎ 题目
如图所示有三根长度皆为l=1.00 m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别挂有质量皆为m=1.00×kg的带电小球A和B,它们的电量分别为一q和+q,q=1.00×C。A、B之间用第三根线连接起来。空间中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置。求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少。(不计两带电小球间相互作用的静电力) |
◎ 答案
6.8×10-2J |
◎ 解析
图(甲)中虚线表示A、B球原来的平衡位置,实线表示烧断后重新达到平衡的位置,其中、分别表示OA、AB与竖直方向的夹角。A球受力如图(乙)所示:重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向左;细线OA对A的拉力T1,方向如图;细线AB对A的拉力T2,方向如图。由平衡条件得 ①,②。 B球受力如图(丙)所示:重力mg,竖直向下;电场力qE,水平向右;细线AB对B的拉力T2,方向如图。由平衡条件得 ③,④。 联立以上各式并代入数据,得⑤,⑥。 由此可知,A、B球重新达到平衡的位置如图(丁)所示。 与原来位置相比,A球的重力势能减少了⑦, B球的重力势能减少了⑧, A球的电势能增加了WA=qElcos60°⑨, B球的电势能减少了 ⑩, 两种势能总和减少了, 代入数据解得。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别挂有质量皆为m=1.00×kg的带电小球A和B,它们的电量分别为一q和+q,q…”主要考查了你对 【电势】 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。- 最新内容
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