在一绝缘支架上,固定着一个带正电的小球A,A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B,B的质量为0.1kg

在一绝缘支架上,固定着一个带正电的小球A,A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B,B的质量为0.1kg,电荷量为[1/9]×10-6C,如图所示,将小球B缓缓拉离竖直位置,当绳与竖直方向的夹角为60°时,将其由静止释放,小球B将在竖直面内做圆周运动.已知释放瞬间绳刚好张紧,但无张力.g取10m/s2.求

(1)小球A的带电荷量;
(2)释放瞬间小球B的加速度大小;
(3)小球B运动到最低点时绳的拉力.
flierclh 1年前 已收到4个回答 举报

346682431 春芽

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解题思路:(1)释放小球瞬间,对小球进行受力分析,由库仑定律与力的合成与分解可以求出小球A的电荷量.(2)对小球受力分析,由牛顿第二定律可以求出小球的加速度.(3)由动能定理求出小球到达最低点时的速度,然后由牛顿第二定律求出绳子的拉力.

(1)小球B刚释放瞬间,速度为零,
沿绳子方向上,小球受到的合力为零,
则mgcos60°=k
qAqB
L2,
代入数值,求得qA=5×10-6C;
(2)小球所受合力方向与绳子垂直,
由牛顿第二定律得:mgsinθ=ma,a=gsinθ=5
3m/s2;
(3)释放后小球B做圆周运动,两球的相对距离不变,库仑力不做功,
从释放小球到小球到达最低点的过程中,由动能定理得:mg(L-Lcos60°)=[1/2]mv2-0,
小球在最低点,由牛顿第二定律得:FT+k
qAqB
L2-mg=[mv2/L],
解得:FT=[3/2]mg=1.5N;
答:(1)小球A的带电荷量为5×10-6C;
(2)释放瞬间小球B的加速度大小为5
3m/s2
(3)小球B运动到最低点时绳的拉力为1.5N.

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;库仑定律.

考点点评: 释放小球瞬间,沿绳子方向小球受力平衡,小球所受合力沿与绳子垂直的方向.

1年前

8

wabaobei 幼苗

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释放瞬间,绳刚好张紧,故绳子上没有力,球B只受到重力和库伦力,把重力分解,在绳子方向的分力和库伦力相等,由此可求得1问和2问,当小球处于最低点时,由于库伦力没有做功,可用能量守恒求得小球速度,受到3个力,重力(向下),库伦力(向上),绳子拉力(向上),和外力向上,提供小球的圆周运动向心力,望采纳

1年前

2

ahling 幼苗

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1年前

0

y99899tmy9gx4 幼苗

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1年前

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