在豎直平面內(nèi)固定一半徑為的金屬細圓環(huán)，質(zhì)量為的金屬小球（視為質(zhì)點）通過長為的絕緣細線懸掛在圓環(huán)的最高點．當圓環(huán)、小球都帶有相同的電荷量（未知）時，發(fā)現(xiàn)小球在垂直圓環(huán)平面的對稱軸上處于平衡狀態(tài)，如圖所示．已知靜電力常量為,則有(     )

A．繩對小球的拉力
B．電荷量
C．繩對小球的拉力
D．電荷量

AB

解析試題分析：由于圓環(huán)不能看作點電荷，我們?nèi)A環(huán)上一部分，設(shè)總電量為，則該部分電量為，
由庫侖定律可得，該部分對小球的庫侖力，方向沿該點與小球的連線指向小球；同理取以圓心對稱的相同的一段，其庫侖力與相同；如圖1所示：

兩力的合力應沿圓心與小球的連線向外，大小為：；
因圓環(huán)上各點對小球均有庫侖力，故所有部分庫侖力的合力，方向水平向右；小球受力分析如圖2所示，小球受重力、拉力及庫侖力而處于平衡，故T與F的合力應與重力大小相等，方向相反；由幾何關(guān)系可得：；則小球?qū)K子的拉力，故A正確、C錯誤。由，得： ，解得，故B正確、D錯誤。故選AB。
考點：本題考查了庫倫定律、共點力的平衡條件、微元法。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

圖為一注射器，針筒上所標刻度是注射器的容積，最大刻度Vm＝20ml，其活塞的橫截面積為2cm2。先將注射器活塞移到刻度V1=18ml的位置，然后用橡膠帽密封住注射器的針孔。已知環(huán)境溫度t1=27℃，大氣壓p0=1.0×105Pa,為使活塞移到最大刻度處,試問（活塞質(zhì)量及活塞與針筒內(nèi)壁間的摩擦均
忽略不計。）

（i）若把注射器浸入水中緩慢加熱，水溫須升至多少℃？
（ii）若沿注射器軸線用力向外緩慢拉活塞，拉力須達到多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，一固定的粗糙斜面的傾角為37°，一物塊m=5kg在斜面上，若用F=50N的力沿斜面向上推物塊，物塊能沿斜面勻速上升，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

（1）求物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）若將F改為水平向右推力（如圖乙），則為多大時才能使物塊沿斜面勻速運動。（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(15分)如圖甲所示為一傾角=30°的足夠長的絕緣斜面，在斜面上P點的上方是光滑的，P點下方粗糙，整個斜面體處在一個交變的電磁場中，電、磁場的變化規(guī)律如圖乙和丙所示，磁場方向以垂直紙面向外為正，而電場的方向以豎直向下為正，其中，，現(xiàn)有一個可視為質(zhì)點、帶負電的小物塊（其質(zhì)量為、帶電量大小為)，從t=0時刻由靜止開始從A點沿斜面下滑，在t=3t0時刻剛好到達斜面上的P點，在以后運動過程中的某時刻開始，物塊運動的速率保持不變.若已知斜面粗糙部分與物塊間的動摩擦因素為，求：

（1）小球在t0時刻的速度及AP的長度；
（2）在整個運動過程中物塊離開斜面的最大距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(9分)、我國南方大部分省區(qū)曾經(jīng)遭遇了罕見的雪災，此次災害過程造成17個�。▍^(qū)、市、兵團）不同程度受災。尤其是雪災天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹（如圖甲），使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加，導致鐵塔被拉倒、壓塌（如圖乙），電力設(shè)施被嚴重損毀，給這些地方群眾的生產(chǎn)生活造成了極大不便和巨大損失。當若干相同鐵塔等高、等距時，可將之視為如圖所示丙的結(jié)構(gòu)模型。已知鐵塔（左右對稱）質(zhì)量為，塔基寬度為d。相鄰鐵塔間輸電線的長度為L，其單位長度的質(zhì)量為，輸電線頂端的切線與豎直方向成角。已知冰的密度為，設(shè)冰層均勻包裹輸電線上，且冰層的橫截面為圓形，其半徑為R(輸電線的半徑可忽略)

求(l)因為冰層包裹，每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少？
(2)被冰層包裹后，輸電線在最高點、最低點的張力

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，一條長為L 的細線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球。將它置于一電場強度大小為E、方向水平的勻強電場中。已知當細線離開豎直線的偏角為α=30°時，小球處于平衡，問：

（1）小球帶何種電荷？所帶電荷量多少？
（2）如果細線的偏角由α增大到θ=60°，然后將小球由靜止釋放，則在細線擺到豎直位置時，小球的速度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在傾角為的光滑斜面P上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A、B；C為一垂直固定在斜面上的擋板.P、C總質(zhì)量為M，A、B質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，系統(tǒng)靜止于光滑水平面.現(xiàn)開始用一水平力F從零開始增大作用于P. 求：

（1）物塊B剛要離開C時水平力F的大��；
（2）從開始到此時物塊A相對于斜面的位移．（物塊A一直沒離開斜面，重力加速度為g）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）用30cm長的絕緣細線將質(zhì)量為4×10-3㎏的帶電小球P懸掛在Ｏ點的正下方，當空中有方向為水平向右、大小為1×104N/C的勻強電場時，小球偏轉(zhuǎn)37°后處在靜止狀態(tài)，如下圖所示。(g="10N/kg" ；  sin37°＝0．6；cos370=0.8）

（1）分析小球的帶電性質(zhì).
（2）求小球的帶電量。
（3）求細線的拉力。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

當作用在物體上的合外力不為零時（ ）

A．物體的速度一定越來越大B．物體的速度一定越來越小
C．物體的速度可能不變D．物體的運動狀態(tài)一定變化

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