11.如圖所示,A、B是質(zhì)量相同的帶等量同種電荷的小球,懸線長(zhǎng)為L(zhǎng),B球固定?平衡時(shí),A球受的拉力為F,A球在距B球x處,現(xiàn)其他條件不變,改變A的質(zhì)量,使A球在距B球$\frac{x}{2}$處再平衡,則A球受到繩的拉力為( 。
A.FB.2FC.4FD.8F

分析 分析小球的受力情況,作出力圖,運(yùn)用三角形相似法得到繩的拉力與庫(kù)侖力的關(guān)系.當(dāng)AB間距離變?yōu)樵瓉?lái)的一半時(shí),庫(kù)侖力變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,即可得到繩的拉力為原來(lái)的多少倍.

解答 解:小球受到重力mg、庫(kù)侖力F庫(kù)和繩的拉力F,由平衡條件得知,mg、F庫(kù)的合力與F大小相等、方向相反,作出mg、F庫(kù)的合力如圖,

由三角形相似得$\frac{{F}_{庫(kù)}}{x}$=$\frac{F}{L}$ 得,
F=$\frac{{F}_{庫(kù)}}{x}$L
根據(jù)庫(kù)侖定律得知,當(dāng)AB間距離x變化為$\frac{1}{2}$x時(shí),庫(kù)侖力F庫(kù)變?yōu)樵瓉?lái)的4倍,L不變,則得F變?yōu)樵瓉?lái)的8倍,即得后來(lái)繩的拉力大小為8F,故D正確,ABC錯(cuò)誤.
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 本題相當(dāng)于動(dòng)態(tài)的平衡問(wèn)題,根據(jù)平衡的條件,運(yùn)用三角形相似法得到拉力的關(guān)系式分析即可得出結(jié)論.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.2009年12月19日下午,聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)達(dá)成《哥本哈根協(xié)議》,為減少二氧化碳排放,我國(guó)城市公交推出新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車,在檢測(cè)某款電動(dòng)車性能的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量為8×102kg的電動(dòng)車由靜止開始沿平直公路行駛,達(dá)到的最大速度為15m/s,利用傳感器測(cè)得此過(guò)程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v,并描繪出F-$\frac{1}{v}$圖象(圖中AB、BO均為直線),假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受的阻力恒定,則(  )
A.在全過(guò)程中,電動(dòng)車在B點(diǎn)時(shí)速度最大
B.電動(dòng)車的額定功率為6×103W
C.BC過(guò)程電動(dòng)車作減速運(yùn)動(dòng)
D.電動(dòng)車勻加速的時(shí)間為1.5s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.已知以下的哪組數(shù)據(jù)不可以計(jì)算出地球的質(zhì)量(引力常量G已知)(  )
A.已知地球的半徑和地球表面的重力加速度(不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響)
B.月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期及月球距地球中心的距離
C.人造衛(wèi)星在地球表面附近繞地球運(yùn)動(dòng)的速率和運(yùn)轉(zhuǎn)周期
D.地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期及地球距太陽(yáng)中心的距離

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.如圖所示,一質(zhì)量為0.5kg的小球,用0.4m長(zhǎng)的細(xì)線拴住在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),求:為使小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)時(shí)不落下來(lái),通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)最小速率是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.如圖1所示,一軌道固定在豎直面內(nèi),BD為光滑的半圓形軌道,軌道半徑R=1m,AB為粗糙水平軌道,A與B相距L=10m,一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊放在水平軌道上的A點(diǎn),與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.現(xiàn)用一水平恒力F向右拉小物塊,已知F=2N,當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)C時(shí)撤去該力(C點(diǎn)位于AB之間),設(shè)C點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為x.在圓軌道的最高點(diǎn)D處安裝一力傳感器,當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)傳感器就會(huì)顯示物塊對(duì)軌道彈力大小的讀數(shù)FN,力傳感器所能承受的最大作用力大小為18N,g取10m/s2

(1)當(dāng)x=4.2m時(shí),小物塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道上的B點(diǎn)時(shí)速度是多大?
(2)要使小物塊能夠通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)D且保證力傳感器安全,求x的范圍;
(3)在滿足(2)問(wèn)的情況下,在圖2坐標(biāo)系中作出力傳感器的讀數(shù)FN與x的關(guān)系圖象(不要求寫出作圖過(guò)程).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.如圖所示,一塊長(zhǎng)為a,厚度為h、寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 的均勻磁場(chǎng)中,當(dāng)電流從左至右通過(guò)導(dǎo)體板時(shí),在導(dǎo)體的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng).已知導(dǎo)體板上下側(cè)面的電勢(shì)差U,電流I和B的關(guān)系為:U=K$\frac{IB}znllxv3$,式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù).設(shè)電流I是由電子的定向流動(dòng)形成的,電子的平均定向速度為v,電荷量為e,導(dǎo)體板單位體積中的電子的個(gè)數(shù)為求:
(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),導(dǎo)體板上的側(cè)面A的電勢(shì)比側(cè)面A′的電勢(shì)高還是低?
(2)證明霍爾系數(shù)為K是一個(gè)與電流、磁場(chǎng)無(wú)關(guān)的常量.
(3)在一次實(shí)驗(yàn)中,一塊導(dǎo)體板寬d=2.0×10-2m、長(zhǎng)a=4.0×10-2m、厚h=1.0×10-3m,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,通有I=3.0A的電流,若產(chǎn)生產(chǎn)生1.0×10-5V的電壓.則導(dǎo)體板中單位體積內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是多少?(e=1.6×10-19C)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

3.如圖,一個(gè)質(zhì)量m=0.6kg的小球以初速度v0=3m/s從P點(diǎn)水平拋出,恰好從粗糙圓弧軌道ABC的A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入軌道(不計(jì)空氣阻力,進(jìn)入圓弧軌道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失).小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度vC=4m/s,之后沖出圓弧軌道,向上到達(dá)最高點(diǎn)D后又落回C點(diǎn),已知圓弧的半徑R=0.5m,θ=53°,求:(g取10m/s2
(1)小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度vA及P、A兩點(diǎn)的豎直高度差h;
(2)小球從A到C克服摩擦阻力所做的功;
(3)小球兩次經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的時(shí)間差.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

14.兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,與導(dǎo)軌接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng),當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( 。
A.導(dǎo)體棒AB內(nèi)有電流通過(guò),方向是A→BB.導(dǎo)體棒AB內(nèi)有電流通過(guò),方向是B→A
C.磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左D.磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向右

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

15.如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中,右邊兩輪粘在一起且同軸,半徑RA=RC=2RB,皮帶不打滑,則:
(a)vA:vB:vC=1:1:2;
(b)ωA:ωB:ωC=1:2:2;
(c)aA:aB:aC=1:2:4.

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