4．如圖所示，真空中同一豎直平面內(nèi)，有兩根固定的光滑絕緣桿OA和OB，與豎直線的夾角均為45°，兩桿上均套有能自由滑動(dòng)的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶負(fù)電小球，兩球的質(zhì)量均為m=9×10-4kg，帶電量均為-2×10-7C，且靜止于同一豎直高度處，問(wèn)：
（1）靜止時(shí)兩球兩球相距多遠(yuǎn)？
（2）OC為AB中垂線，OC線上何處電場(chǎng)強(qiáng)度最小？最小場(chǎng)強(qiáng)是多少？

分析 （1）兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，合力均為零，以A球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，由平衡條件求出庫(kù)侖力，再由庫(kù)侖定律，即可求解．
（2）根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式和電場(chǎng)的疊加原理求解即可．

解答 解：（1）設(shè)平衡時(shí)兩球相距L，對(duì)小球A受力分析，由平衡條件得：
  mg=Ftanθ
由庫(kù)侖定律得：F=k$\frac{{q}^{2}}{{L}^{2}}$
聯(lián)立解得：L=$\sqrt{\frac{k{q}^{2}tanθ}{mg}}$=0.2m；
（2）經(jīng)分析在OC線上AB中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)最小，設(shè)到O點(diǎn)的最小距離為r，
由幾何關(guān)系，則有：r=BC=0.1m，且最小場(chǎng)強(qiáng)是零；
答：
（1）靜止時(shí)兩球兩球相距0.2m；
（2）OC線上到O點(diǎn)的最小距離為0.1m處電場(chǎng)強(qiáng)度最小，最小場(chǎng)強(qiáng)是零．

點(diǎn)評(píng) 本題是帶電體平衡問(wèn)題，是電場(chǎng)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)的綜合，庫(kù)侖力是聯(lián)系電場(chǎng)與力學(xué)兩部分知識(shí)的橋梁，是要求的關(guān)鍵量．

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

14．一個(gè)理想變壓器的線圈繞向如圖甲所示，原線圈輸入電流的i-t圖象如圖乙所示，第1s內(nèi)電流方向在圖甲中已標(biāo)出，則（　�。�
A．輸入電流的有效值小于$\frac{{\sqrt{2}}}{2}$AB．燈泡中的電流變化周期為2s
C．前2s內(nèi)燈泡中電流方向從a到bD．前2s內(nèi)燈泡無(wú)電流通過(guò)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．甲、乙兩位同學(xué)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)中，使用了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．
①實(shí)驗(yàn)時(shí)他們先調(diào)整墊木的位置，使小車(chē)不掛配重時(shí)能在傾斜的長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這樣做的目的是為了平衡小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力．
②此后，甲同學(xué)把細(xì)線系在小車(chē)上并繞過(guò)定滑輪懸掛若干配重片．在小車(chē)質(zhì)量一定的情況下，多次改變配重片數(shù)量，每改變一次就釋放一次小車(chē)，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的多條紙帶．圖2是其中一條紙帶的一部分，O、A、B、C為4個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打出的點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上．通過(guò)對(duì)紙帶的測(cè)量，可知小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小為0.50m/s2（保留2位有效數(shù)字）．
③根據(jù)多條紙帶的數(shù)據(jù)，甲同學(xué)繪制了小車(chē)加速度與小車(chē)所受拉力（測(cè)量出配重的重力作為小車(chē)所受拉力大小）的a-F圖象，如圖3所示．由圖象可知AC．（選填選項(xiàng)前的字母）
A．當(dāng)小車(chē)質(zhì)量一定時(shí)，其加速度與所受合外力成正比
B．當(dāng)小車(chē)所受合外力一定時(shí)，其加速度與質(zhì)量成反比
C．小車(chē)的質(zhì)量約等于0.3kg
D．小車(chē)的質(zhì)量約等于3.3kg
④乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，因配重片數(shù)量不足改用5個(gè)質(zhì)量為20g的鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．他首先將鉤碼全部掛上，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，并計(jì)算出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度；之后每次將懸掛的鉤碼取下一個(gè)并固定在小車(chē)上，重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，且每次實(shí)驗(yàn)前均調(diào)整墊木的位置，使小車(chē)不掛配重時(shí)能在傾斜的長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪制出小車(chē)加速度與懸掛的鉤碼所受重力的關(guān)系圖線．關(guān)于這一圖線下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是B．（選填選項(xiàng)前的字母）
A．可由該圖線計(jì)算出小車(chē)和5個(gè)鉤碼質(zhì)量之和
B．只有當(dāng)小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量時(shí)，該圖線才是一條直線
C．無(wú)論小車(chē)質(zhì)量是否遠(yuǎn)大于懸掛鉤碼的質(zhì)量，該圖線都是一條直線．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，圖甲是t=0時(shí)的波形圖，圖乙和圖丙分別是x軸上M、N兩質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象．則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�
A．質(zhì)點(diǎn)M離開(kāi)平衡位置位移的瞬時(shí)值表達(dá)式為y=0.1cosπt（m）
B．質(zhì)點(diǎn)N在t=0時(shí)的加速度是振動(dòng)過(guò)程中最大值的$\frac{1}{2}$
C．質(zhì)點(diǎn)M、N平衡位置之間的距離可能為$\frac{5}{4}$m
D．質(zhì)點(diǎn)M、N的速度方向有時(shí)相同有時(shí)相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

19．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R1=20Ω，R2：=30Ω，C為電容器，A為理想交流電流表．已知通過(guò)R1的正弦交流電如圖乙所示，則（　�。�
A．通過(guò)R3的電流始終為零B．交流電的頻率為0.02Hz
C．電流表的示數(shù)為0.67AD．原線圈輸入電壓的最大值為200V

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．機(jī)器人技術(shù)發(fā)展迅速，以下哪方面是現(xiàn)有的機(jī)器人不能很好地完成的（　　）
A．汽車(chē)工業(yè)中自動(dòng)焊接領(lǐng)域B．深水探險(xiǎn)
C．藝術(shù)體操和與人對(duì)話D．機(jī)械加工

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

16．下列說(shuō)法不正確的是（　�。�
A．根據(jù)狹義相對(duì)論可知，時(shí)間的測(cè)量結(jié)果與物體相對(duì)觀察者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)
B．光導(dǎo)纖維的內(nèi)芯一般由折射率較大的玻璃纖維制成
C．自行車(chē)尾燈的內(nèi)部構(gòu)造實(shí)質(zhì)是一列豎直排布的緊密的全反射三棱鏡
D．為減小光在相機(jī)鏡面處的反射使景物更清晰，可在照相機(jī)鏡頭前加一偏振片
E．電磁波具有反射、折射、干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象，但不會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

10．${\;}_{90}^{234}$Th衰變成${\;}_{91}^{234}$Pa的方程是${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{91}^{234}$Pa+X+△E（△E為釋放出的核能，X為新生成粒子），若${\;}_{90}^{234}$Th核、${\;}_{91}^{234}$Pa核和X粒子的質(zhì)量分別為m1，m2，m3，${\;}_{90}^{234}$Th的半衰期為T(mén)，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．${\;}_{91}^{234}$Pa原子核與${\;}_{90}^{234}$Th原子核相比核子數(shù)沒(méi)變但多出一個(gè)質(zhì)子
B．X粒子是電子，核衰變反應(yīng)說(shuō)明電子是原子核的組成部分
C．該衰變是β衰變，產(chǎn)生的β射線穿透能力比a射線弱
D．若用c表示光速，則△E=（m1-m2-m3）c2
E．m克${\;}_{90}^{234}$Th經(jīng)過(guò)3T時(shí)間將只剩下$\frac{1}{8}$m克${\;}_{90}^{234}$Th

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

12．某金屬材料制成的電阻Rr阻值隨溫度變化而變化，為了測(cè)量Rr在0到100℃之間的多個(gè)溫度下的電阻阻值．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路．其中A為量程為10mA、內(nèi)阻忽略不計(jì)的電流表，E為電源（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為1Ω），R1為滑動(dòng)變阻器，RB為電阻箱，S為單刀雙擲開(kāi)關(guān)．

（1）實(shí)驗(yàn)室中提供的滑動(dòng)變阻器有兩個(gè)：RA（0-150Ω）； RB（0-500Ω）；本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器R1選用RB（填“RA”或“RB”）．
（2）完成下面實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：
①調(diào)節(jié)溫度，使得Rr的溫度達(dá)到T1，
②將S撥向接點(diǎn)1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1，使電流表的指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)電流表的讀數(shù)I；
③將S撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)電阻箱R0，使電流表的讀數(shù)仍然為I，記下此時(shí)電阻箱的讀數(shù)R0；
④則當(dāng)溫度為T(mén)1時(shí)，電阻Rr=R0：
⑤改變Rr的溫度，在每一溫度下重復(fù)步驟②③④，即可測(cè)得電阻溫度隨溫度變化的規(guī)律．
（3）由上述實(shí)驗(yàn)測(cè)得該金屬材料制成的電阻Rr隨溫度t變化的圖象如圖甲所示．若把該電阻與電池（電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻不計(jì)）、電流表（量程為5mA、內(nèi)阻Rg=100Ω）、電阻R串聯(lián)起來(lái)，連成如圖乙所示的電路，用該電阻作測(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的“金屬電阻溫度計(jì)”．
①電流刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度較�。唬ㄌ睢拜^大”或“較小”）
②若電阻箱取值阻值R=50Ω，則電流表5mA處對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)值為50℃

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