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两个质量均为3×10-3kg的金属小球,用等长的丝线悬挂在同一点上,它们带上等量同种电荷后相互推斥.悬线长为0.5m,当它们之间的距离为0.6m时,两球恰好静止.已知静电力恒量为k=9.0×109N?m2/c2,求:(1)每一个小球所带的电荷量;(2)悬线对小球拉力的大小.

【答案】分析:对其中一个小球受力分析,由共点力的平衡条件可得出小球所受拉力的大小和小球受到的库仑力,由库仑力公式可得出小球所带电荷量.
解答:解:(1)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,
=tanθ=
则有,F=mgtanθ
根据库仑定律得:
∵r=2Lsinθ

解得:Q=9.5×10-7C
(2)对小球进行受力分析,如图所示.
设绳子对小球的拉力为T,
根据平衡条件得:=cosθ,
T=
代入数据,解得:T=3.75×10-2N,
答:(1)小球所带的电荷量是9.5×10-7C;
(2)小球所受拉力的大小是3.75×10-2N.
点评:本题两边的球是对称的,故分析其中一个小球即可得出正确结论;
在电场中处理问题的方法与力学是一致的,做好受力分析是解决问题的关键.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,一根跨越一固定的水平光滑细杆、轻绳两端拴有两个质量均为m的小球a和b(可视为质点),Oa段的长度为L1,Ob段的长度为L2,且L1>L2,球a置于地面,球b被拉到与细杆水平的位置,在绳刚拉直时放手,小球b从静止状态向下摆动,当球b摆到最低点时,恰好与球a在同一水平位置发生碰撞并粘合在一起,设碰撞时间极短,往后两球以O点为圆心做圆周运动,若已知碰前瞬间球a的速度大小为va,方向竖直向上,轻绳不可伸长且始终处于绷紧状态,求:
(1)球b在碰撞前瞬间的速度大小;
(2)两小球粘合后做圆周运动时绳中张力的大小;
(3)两球在碰撞过程中,合外力对球a施加的冲量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示的水平转盘可绕竖直轴OO′旋转,盘上水平杆上穿着两个质量均为m的小球A和B.现将A和B分别置于距轴x和2x处,并用不可伸长的轻绳相连.已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是fm.试分析转速ω从零逐渐增大,两球对轴保持相对静止过程中,在满足下列条件下,ω与m、x、fm的关系式.
(1)绳中刚出现张力时;
(2)A球所受的摩擦力方向改变时;
(3)两球相对轴刚要滑动时.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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