(2007?肇慶二模)如圖所示,將帶正電的中心穿孔小球A套在傾角為θ的固定光滑絕緣桿上某處,在小球A的正下方固定著另外一只帶電小球B,此時小球A恰好靜止,且與絕緣桿無擠壓.若A的電荷量為q,質(zhì)量為m;A與B的距離為h;重力加速度為g,靜電力常量為k,A與B均可視為質(zhì)點.
(l)小球B的帶
 電(選填“正”或“負”);
(2)求小球B的電荷量;
(3)若由于某種原因,小球B在某時刻突然不帶電,小球A從靜止開始開始下滑,當它下滑到與小球B在同一水平面的C處時的速度大。
分析:(1)小球A受到B的庫侖力必與A受到的重力平衡,根據(jù)A、B之間相互排斥判斷B的電性;
(2)根據(jù)庫侖定律及平衡條件列式即可求解;
(3)根據(jù)機械能守恒定律列式即可求解.
解答:解:(1)小球A受到B的庫侖力必與A受到的重力平衡,即A、B之間相互排斥,所以B帶正電 
(2)由庫侖定律,B對A的庫侖力為F=
kqqB
h2
    由平衡條件有mg=
kqqB
h2
 
    解得qB=
mgh2
kq

(3)B不帶電后,小球A受到重力、支持力作用沿桿向下做勻加速直線運動,設到達題中所述位置時速度為v
    由機械能守恒定律有mgh=
1
2
mv2

    解得v=
2gh
 
答:(1)正;(2)小球B的電荷量為
mgh2
kq
;
(3)若由于某種原因,小球B在某時刻突然不帶電,小球A從靜止開始開始下滑,當它下滑到與小球B在同一水平面的C處時的速度大小為
2gh
點評:本題主要考查了庫侖定律、機械能守恒定律的直接應用,要求同學們能正確對小球進行受力分析,難度適中.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

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(1)已知電源的電動勢為E,內(nèi)阻不計,理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連,球P的質(zhì)量為m,重力加速度為g,由此可以推得風力大小F與電壓表示數(shù)的關系式為F=
mgL
EH
U
mgL
EH
U

(2)研究小組的同學猜想:風力大小F可能與風速大小v和球半徑r這兩個因素有關,于是他們進行了如下的實驗:
實驗一:使用同一球,改變風速,記錄了在不同風速下電壓表的示數(shù).
表一  球半徑r=0.50cm
風速(m/s) 10 15 20 30
電壓表示數(shù)(V) 2.40 3.60 4.81 7.19
由表一數(shù)據(jù)可知:在球半徑一定的情況下,風力大小與風速的關系是
風力大小與風速成正比
風力大小與風速成正比

實驗二:保持風速一定,換用同種材料、不同半徑的實心球,記錄了在球半徑不同情況下電壓表的示數(shù).
表二  風速v=10m/s
球半徑(cm) 0.25 0.50 0.75 1.00
電壓表示數(shù)(V) 9.60 2.40 1.07 0.60
由表二數(shù)據(jù)可知:在風速一定的情況下,風力大小與球半徑的關系是
成正比
成正比
.(球體積公式V=
4
3
πr3

(3)根據(jù)上述實驗結(jié)果可知風力的大小F與風速大小v、球半徑r的關系式為
F=kvr,式中k為常數(shù)
F=kvr,式中k為常數(shù)

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