在竖直平面内固定一半径为R=0.3m的金属细圆环,质量为的金属小球(视为质点)通过长为L=0.5m的绝缘细线悬挂在圆环的最高点.小球带电荷量为时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上某点A处于平衡状态,如图所示.已知静电力常量. 求:
(1)细线的拉力F的大小;
(2)小球所在处的电场强度E的大小?
(3)金属细圆环不能等效成点电荷来处理,试应用微元法推导圆环带电量Q表达式?(用字母R、L、k、E表示)
(1)细线的拉力F的大小;
(2)小球所在处的电场强度E的大小?
(3)金属细圆环不能等效成点电荷来处理,试应用微元法推导圆环带电量Q表达式?(用字母R、L、k、E表示)
更新时间:2018-06-11 11:37:31
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【推荐1】如图所示,距小滑轮O正下方l处的B点用绝缘底座固定一带电荷量为+q的小球1,绝缘轻质弹性绳一端悬挂在定滑轮O正上方处的D点,另一端与质量为m的带电小球2连接,发现小球2恰好在A位置平衡,已知OA长为l,与竖直方向的夹角为60°。由于弹性绳的绝缘效果不是很好,小球2缓慢漏电,一段时间后,当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时,小球2恰好在AB连线上的C位置处平衡。已知静电力常量为k,重力加速度为g,弹性绳弹力满足胡克定律,求:
(1)小球2在C位置时所带电荷量;
(2)弹性绳原长。
(1)小球2在C位置时所带电荷量;
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【推荐2】真空中点电荷A、B、C位于边长r=30cm的正三角形的三个顶点,其中A、B固定在水平光滑的绝缘地面上,如图所示。开始时C处于静止状态,现使C带上等量异种电荷,然后用绝缘棒将C先后与A、B接触后移除,最后移除A、B的固定装置并放一新点电荷D,使A、B、D均处于平衡状态。A、B、C的电荷量分别为QA=QB=1.7×10-6C,QC=3.5×10-6C。已知A、B、C三个点电荷均在同一竖直平面内,重力加速度大小g=10m/s2,静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,求:
(1)C的质量m(结果保留一位小数);
(2)D的电荷量QD及所放位置。
(1)C的质量m(结果保留一位小数);
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【推荐1】在一个点电荷的电场中,坐标轴与它的一条电场线重合,坐标轴上、两点的坐标分别为和。放在、两点的、均带负电的试探电荷受到的电场力方向都跟轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电荷量的关系图象如图中直线、所示。求:
(1)点的电场强度的大小和方向;
(2)点电荷的位置坐标。
(1)点的电场强度的大小和方向;
(2)点电荷的位置坐标。
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【推荐2】在真空中O点放一个点电荷Q = + 1.0 × 10 - 9C,直线MN通过O点,OM的距离r = 30cm,M点放一个点电荷q = - 1.0 × 10 - 10C,如图所示。求:
(1)q在M点受到的作用力;
(2)M点的场强。
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(2)M点的场强。
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【推荐1】如图所示,与水平面成角的绝缘细杆AD穿过一固定均匀带电圆环,并垂直圆环所在平面,细杆与圆环所在平面的交点为圆环的圆心O,一套在细杆上的小球从A点以某一初速度沿杆向上运动,恰能到达D点,已知圆环半径为L、带电量为,小球的质量为m、带电量为,,静电力常量为k,重力加速度大小为g,绝缘细杆与小球间的动摩擦因数,求:
(1)圆环在C点产生的场强;
(2)小球在B点的加速度大小;
(3)小球在A点的动能大小。
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【推荐2】如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°,现在A、B两点放置两点电荷qA、qB,测得C点电场强度的方向与AB平行,求qA:qB。
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【推荐3】本题对静电场的性质进行讨论。我们引入物理量电场强度E和电势φ定量描述静电场,也可以用电场线和等势面形象描绘。如图所示,两带电小球A、B,质量相等,可视为点电荷和质点模型,固定在光滑的水平面上,A的电量是B的电量的4倍,小球B带电量为q。实线为电场线,虚线为等势线。以点电荷A位置作为坐标原点,A指向B为x轴正方向,A、B距离为L。
(1)请根据电场强度E的定义和库仑定律推导出距场源点电荷Q为r处的电场强度表达式。
(2)用EA和EB分别表示点电荷A、B产生的场强。请求出在x轴上EA与EB相同的点的坐标x1以及合场强为零的点的坐标x2。
(3)请求出A、B连线上,在0<x<L的范围内,电势最低的点的坐标x3,并定性画出该点的等势线。
(4)若点电荷电场的电势公式是,Q为场源电荷电量,r为场点与场源电荷的距离,k为静电力常数。请写出点电荷A和B的电势能。(取无穷远处电势能为零)
(5)若同时静止释放两小球,当它们距离为2L时,请分别求出两小球的速度大小。
(1)请根据电场强度E的定义和库仑定律推导出距场源点电荷Q为r处的电场强度表达式。
(2)用EA和EB分别表示点电荷A、B产生的场强。请求出在x轴上EA与EB相同的点的坐标x1以及合场强为零的点的坐标x2。
(3)请求出A、B连线上,在0<x<L的范围内,电势最低的点的坐标x3,并定性画出该点的等势线。
(4)若点电荷电场的电势公式是,Q为场源电荷电量,r为场点与场源电荷的距离,k为静电力常数。请写出点电荷A和B的电势能。(取无穷远处电势能为零)
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【推荐1】如图所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m,带电荷量为q的小球1,线的上端固定于O点,若在B点同一水平线上的左方距离为r处固定另一带电小球2,小球1恰好处于静止状态,当拿走小球2后,小球1由静止开始向上摆动,当细线转过120°角到达A点时的速度恰好为零,此时OA恰好处于水平状态,设整个过程中细线始终处于拉直状态,静电力常量为k,求:
(1)BA两点间的电势差U;
(2)匀强电场的场强E的大小;
(3)小球2的带电量Q.
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(2)匀强电场的场强E的大小;
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【推荐2】如图,一电荷量带电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的点。S合上后,小球静止时,细线与竖直方向的夹角。已知两板相距,电源电动势,内阻,电阻,,取,,。求:
(1)流过电源的电流;
(2)两板间的电场强度的大小;
(3)判断小球的电性并求出小球的质量。
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(2)两板间的电场强度的大小;
(3)判断小球的电性并求出小球的质量。
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【推荐3】如图为密立根油滴实验的原理图,用喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场,其中为水平正对放置的平行金属板,两金属板间加电压,板间距为,经观察发现一带电油滴在两金属板之间保持静止.若突然撤去两金属板间的电压,且两极板所带电量立即消失,油滴经过一小段时间达到最大速率后再匀速下降时间到达板,该油滴从静止出发点到板的位移为.油滴在运动过程中质量和电荷量均保持不变,若该油滴的质量按正比于最大速率的二分之三次方近似处理,比例系数为;其受到空气阻力的大小与速率成正比,比例系数为.重力加速度为,不计油滴间的作用力.求:
(1)油滴运动过程中的最大速率;
(2)油滴所带电荷量.
(3)油滴从静止到刚到达最大速率过程中重力势能的变化量。
(1)油滴运动过程中的最大速率;
(2)油滴所带电荷量.
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