在豎直平面內(nèi)固定一半徑為R的金屬細(xì)圓環(huán),質(zhì)量為m的金屬小球(視為質(zhì)點(diǎn))通過長為L的絕緣細(xì)線懸掛在圓環(huán)的最高點(diǎn).當(dāng)圓環(huán)、小球都帶有相同的電荷量Q(未知)時(shí),發(fā)現(xiàn)小球在垂直圓環(huán)平面的對稱軸上處于平衡狀態(tài),如圖所示.已知靜電力常量為.則下列說法中正確的是

A.繩對小球的拉力
B.電荷量
C.繩對小球的拉力
D.電荷量

D

解析試題分析:由于圓環(huán)不能看作點(diǎn)電荷,我們?nèi)A環(huán)上一部分△x,設(shè)總電量為Q,則該部分電量為;由庫侖定律可得,該部分對小球的庫侖力,方向沿該點(diǎn)與小球的連線指向小球;同理取以圓心對稱的相同的一段,其庫侖力大小與F1相同;如圖所示,

兩力的合力應(yīng)沿圓心與小球的連線向外,大小為;因圓環(huán)上各點(diǎn)對小球均有庫侖力,故所有部分庫侖力的合力,方向水平向右;小球受力分析如圖所示,

小球受重力、拉力及庫侖力而處于平衡,故T與F的合力應(yīng)與重力大小相等,方向相反;由幾何關(guān)系可得:,則小球?qū)K子的拉力,故A、C錯(cuò)誤;,則,解得; 故B錯(cuò)誤,D正確;所以選D.
考點(diǎn):本題主要考查庫侖定律、共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用,同時(shí)考查考生的推理判斷能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的兩個(gè)小球A、B(可視為質(zhì)點(diǎn))固定在細(xì)桿的兩端,將其放入光滑的半球形碗中,桿的長度等于碗的半徑,當(dāng)桿與兩球組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí),桿對小球A的作用力為

A.    B.
C.    D.2mg

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖5所示,兩個(gè)方向相反的水平力F1和F2分別作用在物體B、C上,力的大小滿足F2=2F1=2F.物體A、B、C均處于靜止?fàn)顟B(tài),各接觸面與水平地面平行.物體A、C間的摩擦力大小為f1,物體B、C間的摩擦力大小為f2,物體C與地面間的摩擦力大小為f3,則(  )

A.f1=F,f2=F,f3=0
B.f1=0,f2=F,f3=F
C.f1=F,f2=0,f3=0
D.f1=0,f2=F,f3=2F

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

直桿AB和直角彎桿BCD按如圖所示連接,A、B、D處均為鉸鏈,桿及鉸鏈的質(zhì)量都不計(jì)。ABCD構(gòu)成一長方形,將重力為G、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊放在圖中P處。則

A.AB桿對BCD桿的作用力方向沿BC連線向下   
B.BCD桿對AB桿的作用力方向沿DB連線斜向上
C.若AP間距變大,BCD桿對AB桿的作用力變大
D.若AP間距變大,AB桿對BCD桿的作用力對轉(zhuǎn)動軸D的力矩不變

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,將完全相同的兩小球A、B,用長L=0.8 m的細(xì)繩懸于以v=4 m/s向左勻速運(yùn)動的小車頂部,兩球與小車前后壁接觸.由于某種原因,小車突然停止,此時(shí)懸線中張力之比FA∶FB為(g=10 m/s2)(  ).

A.1∶1       B.1∶2        C.1∶3       D.1∶4

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,光滑的夾角為θ=30°的三角桿水平放置,兩小球A、B分別穿在兩個(gè)桿上,兩球之間有一根輕繩連接兩球,現(xiàn)在用力將小球B緩慢拉動,直到輕繩被拉直時(shí),測出拉力F=10 N,則此時(shí)關(guān)于兩個(gè)小球受到的力的說法正確的是(小球重力不計(jì))(  )

A.小球A受到桿對A的彈力、繩子的張力
B.小球A受到的桿的彈力大小為20N
C.此時(shí)繩子與穿有A球的桿垂直,繩子張力大小為N
D.小球B受到桿的彈力大小為N

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

一本書放在水平桌面上,下列說法中正確的是 ( )

A.書的重力就是書對桌面的壓力
B.書對桌面的壓力與桌面對書的支持力是一對平衡力
C.書的重力與桌面對書的支持力是一對平衡力
D.書對桌面的壓力性質(zhì)屬于彈力

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m、頂角為α的直角劈和質(zhì)量為M的正方體放在兩豎直墻和水平面間,處于靜止?fàn)顟B(tài). 若不計(jì)一切摩擦,則(   )

A.正方體對水平面的彈力大小為(M+m)g
B.墻面對正方體的彈力大小mgtanα
C.正方體對直角劈的彈力大小為mgcosα
D.墻面對直角劈的彈力大小mgsinα

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖,輕繩OB將球A掛于豎直墻壁上,設(shè)繩對球的彈力為T,墻對球的彈力為N,不計(jì)摩擦,若將繩長縮短,小球再次靜止時(shí),則(    )

A.T減小,N減小 B.T減小,N增大 
C.T增大,N減小 D.T增大,N增大 

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同步練習(xí)冊答案