组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 静电场 > 电荷间的相互作用 > 库仑力与力学综合类问题 > 带电小球的平衡问题
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:237 题号:20839913
如图所示,倾角为 的足够长且上表面光滑的斜面体固定在水平面上,带电小球 a 固定在倾面底端A 点,质量为 m 的小球b 在斜面上 D 点由静止释放,结果小球 b 沿斜面向上运动,小球b通过斜面上P 点和Q点的加速度大小相等,已知 不计小球的大小,两小球均带正电且带电量相同,重力加速度为g,静电量常量为 k,求:
(1)两个小球的带电量分别为多少;
(2)小球 bD 点释放的一瞬间,加速度多大;
(3)若规定无限远处的电势为零,真空中点电荷周围某点的电势φ可表示为,其中 k 为静电力常量,Q为点电荷的电荷量,r 为该点到点电荷的距离。小球 b 运动过程中速度最大的位置在F 点(图中未标出),则 DF 两点间的电势差为多少(不考虑小球 b 产生的电场的影响)。

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【推荐1】如图所示,均可视为质点的三个物体A、B、C在倾角为30°的光滑绝缘斜面上,A绝缘,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,质量分别为mA=0.43kg,mB=0.20kg,mC=0.50kg,其中A不带电,B、C的电荷量分别为qB=+2×10-5C、qC=+7×10-5C且保持不变,开始时三个物体均能保持静止。现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A做加速度a=2.0m/s2的匀加速直线运动,经过时间t,力F变为恒力,已知静电力常量为k=9.0×109N·m2/C2g取10m/s2。求:
(1)开始时BC间的距离L
(2)F从变力到恒力需要的时间t
2020-05-15更新 | 3286次组卷
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【推荐2】如图所示,空间存在竖直向上的匀强电场,带电小球B用绝缘轻绳系住,绝缘轻绳的另一端固定在O点,带电小球B恰好静止在最高点。另一个与球B相同形状的不带电小球A,以的速度向右运动并与球B发生正碰,碰撞过程中电荷量未发生转移。已知球B的质量,电荷量,绝缘轻绳的长度,不计空气阻力,g
(1)若球A的质量为,A、B两球之间发生弹性碰撞,求匀强电场的电场强度大小以及碰后一瞬间A、B两小球的速度。
(2)若球A的质量未知,碰后经过一定时间,两小球在过O点的水平线上相遇,求球A的质量。
2024-02-18更新 | 168次组卷
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【推荐3】如图所示,有三根完全相同、原长均为的绝缘轻质橡皮筋,其中两根的一端固定在天花板上的点,另一端分别连接质量均为的带电小球,它们所带的电荷量分别为之间用第三根橡皮筋连接起来。由于空间存在水平向右的匀强电场,平衡时三根橡皮筋的长度均为原长的。已知橡皮筋满足胡克定律并始终在弹性限度内,两小球所带电荷量始终不变,两小球间的静电力不计,重力加速度大小为。求:
(1)匀强电场的电场强度大小
(2)若只剪断之间的橡皮筋,球最后再次平衡时,小球电势能的减少量和小球重力势能的增加量;
(3)若改为只剪断之间的橡皮筋,平衡时球系统电势能的变化量。

   

2023-06-28更新 | 560次组卷
共计 平均难度:一般