如圖兩個(gè)分別用長度相同的絕緣細(xì)線懸掛于同一點(diǎn)的相同球形導(dǎo)體,帶有同種等量電荷(可視為點(diǎn)電荷).由于靜電斥力,它們之間的距離為10cm.懸線與豎直方向的夾角為37°,已測(cè)得每個(gè)球形導(dǎo)體質(zhì)量是m=4.5×10-5kg,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2,求它們所帶的電荷量.
分析:對(duì)其中一個(gè)小球受力分析,由共點(diǎn)力的平衡條件可得出小球受到的庫侖力,由庫侖力公式可得出小球所帶電荷量.
解答:解:對(duì)其中一個(gè)小球受力分析,小球受重力、拉力及庫侖力而處于平衡狀態(tài);
由圖可知:
F=mgtan37°
由F=
kq2
l2

q=
mgtanθl2
k
=
4.5×10-5×10×
3
4
9×109
=
15
2
×10-8C
;
答:它們所帶的電荷量為
15
2
×10-8C

點(diǎn)評(píng):本題兩邊的球是對(duì)稱的,故分析其中一個(gè)小球即可得出正確結(jié)論;
在電場中處理問題的方法與力學(xué)是一致的,做好受力分析是解決問題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

水平固定的兩個(gè)足夠長的平行光滑桿MN、PQ,兩者之間的間距為L,兩光滑桿上分別穿有一個(gè)質(zhì)量分別為MA=0.1kg和MB=0.2kg的小球A、B,兩小球之間用一根自然長度也為L的輕質(zhì)橡皮繩相連接,開始時(shí)兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖1所示.現(xiàn)給小球A一沿桿向右的水平速度v0=6m/s,以向右為速度正方向,以小球A獲得速度開始計(jì)時(shí)得到A球的v-t圖象如圖2所示.(以后的運(yùn)動(dòng)中橡皮繩的伸長均不超過其彈性限度.)
(1)在圖2中畫出一個(gè)周期內(nèi)B球的v-t圖象(不需要推導(dǎo)過程);
(2)若在A球的左側(cè)較遠(yuǎn)處還有另一質(zhì)量為MC=0.1kg粘性小球C,當(dāng)它遇到小球A,即能與之結(jié)合在一起.某一時(shí)刻開始C球以4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),在A的速度為向右大小為2m/s時(shí),C遇到小球A,則此后橡皮繩的最大彈性勢(shì)能為多少?
(3)C球仍以4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),試定量分析在C與A相遇的各種可能情況下橡皮繩的最大彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

圖1是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的OO?軸轉(zhuǎn)動(dòng),由線圈引起的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO?轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圈環(huán)相連接,金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸,這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路.圖2是線圈的主視圖,導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來表示.已知ab長度為L1,bc長度為L2,線圈以恒定角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).(只考慮單匝線圈)
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(1)線圈平面處于中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí),試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1 的表達(dá)式;
(2)線圈平面處于與中性面成φ0夾角位置時(shí)開始計(jì)時(shí),如圖3所示,試寫出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2的表達(dá)式;
(3)若線圈電阻為r,求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱.(其它電阻均不計(jì))

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交變電流的頻率為50Hz,選擇打點(diǎn)清晰記錄小車做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶,在紙帶上分別用數(shù)字0~5標(biāo)注6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相領(lǐng)兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出.紙帶上從0點(diǎn)起每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離依次分別為2.80cm、4.40cm、5.98cm、7.60cm、9.19cm,如圖所示.由紙帶上的數(shù)據(jù)可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“3”時(shí),小車的速度為
 
m/s;小車的加速度為
 
(所填結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字)
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(2)、(1)用螺旋測(cè)微器量電阻絲的直徑,結(jié)果如圖甲所示,則讀數(shù)是
 
mm.
       (2)用主尺最小分度為1mm,游標(biāo)上有20個(gè)分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)一工件長度,如圖乙所示,則讀數(shù)是
 
cm.
       (3)某同學(xué)用圖1所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.圖中PQ是斜槽,QR為水平槽.實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡,重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡.重復(fù)這種操作10次.圖1中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn).B球落點(diǎn)痕跡如圖2所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊.
①確定B球落點(diǎn)平均位置的方法:
 

②碰撞后B球的水平路程應(yīng)取為
 
cm.
③在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量?答
 
(填選項(xiàng)號(hào)).
(A)水平槽上未放B球時(shí),測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
(B)A球與B球碰撞后,測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
(C)測(cè)量A球或B球的直徑
(D)測(cè)量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)
(E)測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度.

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年重慶市高三上學(xué)期第三次月考(理綜)物理部分 題型:計(jì)算題

水平固定的兩個(gè)足夠長的平行光滑桿MNPQ,兩者之間的間距為L,兩光滑桿上分別穿有一個(gè)質(zhì)量分別為MA=0.1kg和MB=0.2kg的小球A、B,兩小球之間用一根自然長度也為L的輕質(zhì)橡皮繩相連接,開始時(shí)兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖(a)所示,F(xiàn)給小球A一沿桿向右的水平速度,以向右為速度正方向,以小球A獲得速度開始計(jì)時(shí)得到A球的v-t圖象如圖(b)所示。(以后的運(yùn)動(dòng)中橡皮繩的伸長均不超過其彈性限度。)

(1)在圖(b)中畫出一個(gè)周期內(nèi)B球的v-t圖象(不需要推導(dǎo)過程);

(2)若在A球的左側(cè)較遠(yuǎn)處還有另一質(zhì)量為MC=0.1kg粘性小球C,當(dāng)它遇到小球A,即能與之結(jié)合在一起。某一時(shí)刻開始C球以4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),在A的速度為向右大小為時(shí),C遇到小球A,則此后橡皮繩的最大彈性勢(shì)能為多少?

(3)C球仍以4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),試定量分析在C相遇的各種可能情況下橡皮繩的最大彈性勢(shì)能。

 

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