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8.有两个完全相同的金属小球A、B(它们的大小可忽略不计),分别带电荷量-q和3q,当它们在真空中相距一定距离时,A球对B球的引力为F,若用绝缘手柄移动这两个小球,使它们相接触后分别再放回原处,则它们间的作用力变为$\frac{F}{3}$.

分析 根据库仑定律可以得到F与电量Q、距离r的关系;A、B球相互接触后放回原处,距离r不变,电荷中和之后再平分,再根据库仑定律得到相互作用的库仑力大小与Q、r的关系,用比例法求解

解答 解:由库仑定律可得:
F=$\frac{kq•3q}{{r}^{2}}$;
而两球接触后再分开平分总电量,故分开后两球的带电量为3q;
则库仑力F′=$\frac{kqq}{{r}^{2}}$=$\frac{1}{3}$F;
故答案为:$\frac{F}{3}$

点评 本题考查运用比例法求解物理问题的能力.对于两个完全相同的金属球互相接触后电量平分

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度和力的变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码.
(1)实验中木板略微倾斜,这样做目的是CD
A.为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.为了增大小车下滑的加速度
C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
D.可使得小车在未施加拉力时能匀速下滑
(2)实验主要步骤如下:
①如图乙所示,用游标卡尺测量挡光片的宽度d=0.550cm.
②将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车及小车中砝码的质量之和为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2,则小车通过A、B过程中加速度为a=$\frac{{(\frac{d}{{t}_{2}})}^{2}-{(\frac{d}{{t}_{1}})}^{2}}{2s}$(用字母t1、t2、d、s表示).
③在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复①的操作.
(3)若在本实验中没有平衡摩擦力,假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为μ.利用上面的实验器材完成实验,保证小车质量M不变,改变砝码盘中砝码的数量,即质量m改变(取绳子拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力),测得多组m、t1、t2的数据,并得到m与($\frac{1}{{t}_{2}}$)2-($\frac{1}{{t}_{1}}$)2的关系图象(如图丙).已知图象在纵轴上的截距为b,直线PQ的斜率为k,A、B两点的距离为s,挡光片的宽度为d,求解μ=$\frac{b{d}^{2}}{2gks}$(用字母b、d、s、k、g表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.利用螺旋测微器、米尺和如图所示的器材(其中电流表的内阻为1Ω,电压表的内阻为5kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5Ω的金属丝的电阻率.

(1)用笔画线代替导线,将图1中的器材连接成实物电路,要求尽量避免交叉,电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6V,滑动变阻器的阻值为0~20Ω).
(2)实验时,用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图2、图3所示,电流表、电压表的读数如图4、图5所示.由图可以读出金属丝两端的电压U=2.20V,流过金属丝的电流强度I=0.440A,金属丝的长度L=30.50cm,金属丝的直径d=1.850×10-3m.
(3)该金属丝的电阻率是4.4×10-5Ω•m.(保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

16.一物体自A点出发,向右做直线运动,运动了5m而到达B点,然后立即向s2左运动了2m到达C点.试求整个过程中物体的位移.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.如图所示,物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以2m/s的速度匀速运动,此时弹簧秤B的读数为8N,如果动滑轮,绳子,弹簧秤的重力和摩擦均不考虑,那么物体A与水平面的摩擦力以及2s内F所做的功分别为 (  )
A.8牛顿,32焦耳B.16牛顿,32焦耳C.8牛顿,64焦耳D.16牛顿,64焦耳

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

13.一小球做自由落体运动,若用固定的照相机正对小球进行闪光照相,每隔△t时间间隔闪光一次,根据照片得到的数据分析得知,小球在第2次到第3次闪光的时间间隔内实际移动了△x1,在第4次到第5次闪光的时间间隔内实际移动了△x2,由此可测得小球做自由落体运动的加速度大小为$\frac{△{x}_{2}-△{x}_{1}}{2{(△t)}^{2}}$,第2次闪光时小球运动的速度大小为$\frac{△{x}_{2}+3△{x}_{1}}{4△t}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)所示为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz) 

(1)图(b)所示为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量 m,分别得到小车加速度a与质量 m及对应的$\frac{1}{m}$数据如下表:
实验次数12345678
小车加速度a/m•s-21.901.721.491.251.000.750.500.30
小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67
$\frac{1}{m}$/kg-14.003.453.032.502.001.411.000.60
请由表中数据求出小车加速度a与质量倒数$\frac{1}{m}$之间的关系式是a=$\frac{1}{2m}$.
(3)某同学采用如图(a)所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系.用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F;通过分析打点计时器打出的纸带得出加速度a.分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴,建立坐标系.根据实验中得到的数据描出如图(c)所示的点迹,结果跟教材中的结论不完全一致.该同学列举产生这种结果的可能原因如下,你认为比较合理的是AC
A.在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高;
B.没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低;
C.砂桶和砂的质量过大,不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件;
D.测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.关于机械振动和机械波,下列说法正确的是(  )
A.机械振动是产生机械波的条件之一
B.有机械振动就一定能产生机械波
C.机械振动在介质中传播,形成机械波
D.做机械振动的质点沿着介质运动到远处,叫机械波

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.如图(甲)所示,是某实验小组“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验装置图.实验中得到的一条纸带如图(乙)所示,其中,O为起始点,A、B、C、D、E依次为相邻的点,如果打点计时器使用的交流电的频率为f,小车和砝码的总质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,那么,在满足实验要求的条件下,需要探究的表达式是mgx=$\frac{1}{2}M{[\frac{{x}_{2}f}{2(n+1)}]}^{2}-\frac{1}{2}M{[\frac{{x}_{1}f}{2(n+1)}]}^{2}$(用题中和图中的字母表示).

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