16.宇航員在探測(cè)某星球時(shí),發(fā)現(xiàn)該星球帶有電荷,為進(jìn)一步探測(cè),宇航員做了如下實(shí)驗(yàn):將一帶電量遠(yuǎn)小于星球電荷量的小球在離星球表面h高度處由靜止釋放,發(fā)現(xiàn)帶電小球恰好處于懸浮狀態(tài).現(xiàn)在若按下列選項(xiàng)描述的情形改變實(shí)驗(yàn)條件,測(cè)小球仍處于懸浮狀態(tài)的是( 。
A.僅改變小球的電性B.僅改變小球離星球表面的高度
C.僅改變小球的電荷量D.僅改變小球的質(zhì)量

分析 小球處于受力平衡狀態(tài),說(shuō)明庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力大小相等,所以小球和星球一定是互相排斥的,必定是帶同種電荷,再由庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力的公式分析可以改變高度和電荷量后的受力情況.

解答 解:A、小球處于懸浮狀態(tài),一定是庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力二力平衡,若只改變小球的電性,從而破壞平衡條件;故A錯(cuò)誤;
B、由于庫(kù)侖力與萬(wàn)有引力都是與距離的平方成反比,所以改變小球的高度對(duì)庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力的二力平衡沒(méi)有影響,故B正確;
C、只改變電量,庫(kù)侖力變化,而萬(wàn)有引力不變,小球不會(huì)再懸浮,故C錯(cuò)誤;
D、若只改變小球的質(zhì)量,庫(kù)侖力不變,而引力變化,不會(huì)平衡,故D錯(cuò)誤.
故選:B.

點(diǎn)評(píng) 庫(kù)侖力和萬(wàn)有引力二力平衡,并且?guī)靵隽εc萬(wàn)有引力都是與距離的平方成反比,所以小球的平衡狀態(tài)與高度無(wú)關(guān),這是解本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.游客在a處受的摩擦力向右B.游客在b處受的支持力小于G
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