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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 电势/2022-12-01 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 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AB,它们的电量分别为一q和+qq=1.00×C。AB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AB球的位置如图所示。现将OB之间的线烧断,由于有空气阻力,AB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AB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OAAB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OAA的拉力T1,方向如图;细线ABA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ABB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,AB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。

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