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用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点.已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为θ,如图所示.若已知静电力常量为k,重力加速度为g.求:
(1)小球所受拉力的大小;
(2)小球所带的电荷量.
(1)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:
mg
T
=cosθ

T=
mg
cosθ

(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,
F
mg
=tanθ

F=mgtanθ
根据库仑定律得:
F=k
Q2
r2

r=2Lsinθ

∴Q=2Lsinθ
mgtanθ
k

答:(1)小球所受拉力的大小是
mg
cosθ

(2)小球所带的电荷量是
2Lsinθ
mgtanθ
k

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,球c在xOy坐标系原点O上,球a、c带正电,球b带负电,球a所带电荷量比球b所带电荷量少.关于球c受到球a、球b的静电力的合力方向,下列说法中正确的是( )
A.从原点指向第I象限
B.从原点指向第Ⅱ象限
C.从原点指向第Ⅲ象限
D.从原点指向第Ⅳ象限

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两个放在绝缘架上的相同金属球相距10m,球的半径为0.1m,分别带-q和+3q的电荷量,相互作用的静电力为F.现将这两个金属球接触,然后分开,仍放回原处,则它们之间的静电力将变为(  )
A.
F
3
B.
F
2
C.2FD.3F

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

两个大小相同的金属球,所带电荷量分别为3Q和-Q,相距为r时,它们间的作用力为F,现将两球接触后分开,并使它们相距2r,则它们之间的相互作用力大小将变为多大(  )
A.
F
4
B.
F
8
C.
F
12
D.F

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库仑定律仅适用于计算______中(空气中近似成立)的两个______间的作用力.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

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A.为正电荷,可能停在A处B.为正电荷,可能停在B处
C.为负电荷,可能停在B处D.为负电荷,可能停在C处

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,放在绝缘支架上的小球A和悬挂在绝缘丝线下的小球B带同种电荷,两小球的带电量QA<QB,质量mA>mB,B球静止时偏离竖立直方向某一角度,A.B两球所受库仑力的大小分别为FA和FB,则(  )
A.FA>FBB.FA=FBC.FA<FBD.无法确定

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

真空中有两个点电荷q1、q2,它们间的距离为r时,库仑力的大小为F,当一个点电荷的电量增大为8q1,另一个点电荷带电量不变,它们间的距离增大为2r时,点电荷之间的库仑力大小为多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,把大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥,静止时,绝缘等长细线与竖直方向的夹角分别为αβ,且α<β,由此可知                                        (   )
A.B球受到的库仑力较大,电荷量较大
B.B球的质量较小
C.B球受到细线的拉力较大
D.两球接触后,再静止时,A球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B球的悬线与竖直方向的夹角

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