16．有兩根光滑絕緣桿，它們可在同一豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)．兩桿上各穿有質(zhì)量為m，帶電量分別為q1、q2的小球．兩桿與水平面間夾角相等都為θ時(shí)，兩小球在同一水平面上且處于平衡狀態(tài)時(shí)，它們到O點(diǎn)距離均為l．θ取何值時(shí)小球到O點(diǎn)的距離l最小？（　�。�
A．37°B．45°C．60°D．75°

分析 對(duì)其中一個(gè)小球受力分析，由平衡條件求出小球受到的庫侖力，然后由庫倫定律求出兩球間的距離l，根據(jù)l表達(dá)式求得角度的取值即可．

解答 解：以其中一個(gè)小球?yàn)檠芯繉?duì)象受力分析，運(yùn)用合成法，如圖：

由幾何知識(shí)得：F=mgtanθ             ①
根據(jù)庫侖定律：F=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$=$k\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{（2lcosθ）^{2}}$         ②
由①②兩式解得：l=$\sqrt{\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{2mgsin2θ}}$
由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)θ=45°時(shí)l取最小值．
故選：B．

點(diǎn)評(píng) 本題借助庫侖力考查了平衡條件的應(yīng)用，能正確的受力分析并結(jié)合合成法求力的大小是力學(xué)部分的基本功．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，支架頂端用細(xì)線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置，然后從靜止釋放，擺球運(yùn)動(dòng)過程中，支架始終不動(dòng)，以下說法正確的是（　�。�
A．在釋放瞬間，支架對(duì)地面壓力為Mg
B．在釋放瞬間，支架對(duì)地面壓力為（m+M）g
C．擺球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面壓力為（m+M）g
D．若在初始位置給物體一向下的初速度，使之恰好能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球在最高點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面的壓力為Mg

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖為氣流加熱裝置的示意圖，使用電阻絲加熱導(dǎo)氣管，變壓器為理想變壓器，原線圈接入電壓有效值恒定的交流電并保持匝數(shù)不變，調(diào)節(jié)觸頭P，使輸出電壓有效值由220V降至110V．調(diào)節(jié)前后（　�。�
A．副線圈輸出功率比為2：1B．副線圈中的電流比為1：2
C．副線圈的接入匝數(shù)比為2：1D．原線圈輸入功率比為1：2

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

4．在光滑水平面上有大小相同的A、B兩球，A球質(zhì)量為0.1kg，B球質(zhì)量為0.4kg，當(dāng)A球以4m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，B球以2m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，兩球發(fā)生對(duì)心碰撞，碰撞后B球以0.5m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，則碰后A球的速度大小為2m/s，方向向左．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

11．某興趣小組為研究踢球時(shí)腳對(duì)足球所做的功，拍得一張頻閃照片，如圖所示，該頻閃照片是采用每隔相等的時(shí)間間隔T曝光一次的方法，在同一張相片上記錄足球在不同時(shí)刻的位置，已知T=0.2s，飛起點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離x=60m，足球的質(zhì)量m=0.4kg，圖中正中間的足球?yàn)樽罡唿c(diǎn)的瞬時(shí)位置，忽略空氣阻力，g取10m/s2，則可以知足球在空氣中飛行的時(shí)間t=2s，最高點(diǎn)離地面高度h=5m，腳對(duì)足球所做的功W=200J．（不考慮足球的旋轉(zhuǎn)）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示，一輕繩系著可視為質(zhì)點(diǎn)的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，已知繩長(zhǎng)為l，重力加速度為g，小球在最低點(diǎn)Q的速度為v0，則（　　）
A．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)Q時(shí)，處于失重狀態(tài)
B．小球的速度v0越大，則在P、Q兩點(diǎn)繩對(duì)小球的拉力差越大
C．當(dāng)v0＞$\sqrt{6gl}$時(shí)，小球一定能通過最高點(diǎn)P
D．當(dāng)v0＜$\sqrt{gl}$時(shí)，輕繩始終處于繃緊狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．加速度的大小和方向都不變的運(yùn)動(dòng)稱為勻變速運(yùn)動(dòng)．下列運(yùn)動(dòng)中，屬于勻變速運(yùn)動(dòng)的有（　�。�
A．平拋運(yùn)動(dòng)B．自由落體運(yùn)動(dòng)C．豎直上拋運(yùn)動(dòng)D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．如圖所示，輕桿A端用鉸鏈固定在墻上，B端吊一重物，通過輕繩跨過定滑輪用拉力F將B端緩慢上拉，滑輪O在A點(diǎn)正上方（滑輪大小及摩擦均不計(jì)），且OA＞AB，在AB桿到達(dá)豎直前（　�。�
A．拉力F增大B．拉力F不變
C．桿的彈力增大D．桿的彈力大小不變

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．有一絕熱容器，中間用隔板分成兩部分，左側(cè)有理想氣體，右側(cè)是真空；現(xiàn)將隔板抽掉，讓左側(cè)的氣體自由膨脹到右側(cè)直到平衡，在此過程中（　　）
A．氣體對(duì)外做功，溫度不變，內(nèi)能減小B．氣體對(duì)外做功，溫度不變，內(nèi)能不變
C．氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能不變D．氣體不做功，溫度不變，內(nèi)能減小

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