如圖所示,三個(gè)質(zhì)量均為m的小球相互間距均為L(zhǎng),若B小球帶電量為-q,B小球帶電量為+q,在水平外力F作用下,欲使三個(gè)小球在光滑水平面上保持間距L一起向F方向運(yùn)動(dòng),則外力F=_________________,A小球帶_______電,電量為_(kāi)______________。
分析:三個(gè)質(zhì)量相同的小球在各自相互作用下,一起向F方向加速運(yùn)動(dòng).采用隔離法對(duì)小球受力分析,并用牛頓第二定律列出表達(dá)式,求出運(yùn)動(dòng)的加速度,再由整體法來(lái)確定外力F的大。
解答:解:由題意可知,三個(gè)球必定有著相同的加速度
不妨設(shè)加速度向右,設(shè)A帶負(fù)電,電量為Q
對(duì)C受力分析:向右B的力為 ,向左A的力 ,∴FC=
對(duì)B受力分析:向左C的力 , 向右A的力 ,∴FB=
=,(因?yàn)橘|(zhì)量相等,受力相等即為加速度相等),解得Q=q
假設(shè)成立Q帶正電(若假設(shè)不成立Q的值會(huì)是負(fù)的),結(jié)果B球所受力向左,與題意不符.
現(xiàn)根據(jù)算的電量求出合力為,在對(duì)A分析,向右只有F ,F(xiàn)-FB-FC=,解得F=
故答案為:;負(fù);q
點(diǎn)評(píng):根據(jù)各自受力情況分析,可確定A球的電性.同時(shí)由庫(kù)侖定律與牛頓第二定律來(lái)確定A球的電量.本題還體現(xiàn)出整體法與隔離法對(duì)問(wèn)題的研究.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

為模擬空氣凈化過(guò)程,有人設(shè)計(jì)了如圖所示的含灰塵空氣的密閉玻璃圓桶,圓桶的高和直徑相等.第一種除塵方式是:在圓桶頂面和底面間加上電壓U,沿圓桶的軸線方向形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖甲所示;第二種除塵方式是:在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線,在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U,形成沿半徑方向的輻向電場(chǎng),塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖乙所示.已知空氣阻力與塵粒運(yùn)動(dòng)的速度成正比,即(k為一定值),假設(shè)每個(gè)塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同,重力可忽略不計(jì),則在這兩種方式中
A.塵粒最終一定都做勻速運(yùn)動(dòng)
B.電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值相等
C.塵粒受到的的電場(chǎng)力大小相等
D.第一種方式除塵的速度比第二種方式除塵的速度快

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

把電荷量q=-1.0×10-5C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),克服電場(chǎng)力做功為W=2.0×10-2J,則電荷的電勢(shì)能變化為      ,若規(guī)定B點(diǎn)為零電勢(shì),則電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能EPA       ;A點(diǎn)的電勢(shì)=         

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,A、B,C、D, E、F為處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為1Ocm的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn),A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為1.0V、2.0V、3.0V,正六邊形所在平面與電場(chǎng)線平行。則

A. 通過(guò)CD和AF的直線應(yīng)為電場(chǎng)中的兩條等勢(shì)線
B. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為10V/m
C. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橛蒀指向A
D. 將一個(gè)電子由E點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn),電子的電勢(shì)能將減少

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖4所示,帶正電的點(diǎn)電荷O固定,另外有兩個(gè)質(zhì)量相等、電荷量相同的點(diǎn)電荷A、B分別在點(diǎn)電荷O的電場(chǎng)力的作用下沿1、2兩軌道運(yùn)動(dòng),其中電荷A沿半徑為的圓軌道1以速度運(yùn)動(dòng);電荷B沿橢圓軌道2運(yùn)動(dòng),橢圓軌道到O的最遠(yuǎn)距離為2r,電荷B經(jīng)過(guò)橢圓最遠(yuǎn)點(diǎn)的速率為;兩軌道相切于C點(diǎn),若不考慮A、B;間的相互作用,A、B、C、O四點(diǎn)在一條直線上。則   (   )

A.A電荷帶負(fù)電,B電荷帶正電       B.
C.兩電荷分別經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小相等D.A電荷運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個(gè)帶正電荷的物塊m,由靜止開(kāi)始從斜面上A點(diǎn)下滑,滑到水平面BC上的D點(diǎn)停下來(lái).已知物塊與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,且不計(jì)物塊經(jīng)過(guò)B處時(shí)的機(jī)械能損失.先在ABC所在空間加豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),第二次讓物塊m從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,結(jié)果物塊在水平面上的D′點(diǎn)停下來(lái).后又撤去電場(chǎng),在ABC所在空間加水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),再次讓物塊m從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,結(jié)果物塊沿斜面滑下并在水平面上的D″點(diǎn)停下來(lái).則以下說(shuō)法中正確的是(  )
A.D′點(diǎn)一定在D點(diǎn)左側(cè)B.D′點(diǎn)一定與D點(diǎn)重合
C.D″點(diǎn)一定在D點(diǎn)右側(cè)D.D″點(diǎn)一定與D點(diǎn)重合

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中,光滑的矩形絕緣管道ABCD,AB<BC,對(duì)角線AC平行于電場(chǎng)線,兩個(gè)完全相同的帶正電的小球從A點(diǎn)同時(shí)靜止釋放,不計(jì)小球之間的庫(kù)侖力和小球重力以及經(jīng)過(guò)B、D處的速度損失,則兩小球相碰之前

A.由A過(guò)D點(diǎn)的小球先到達(dá)C點(diǎn)
B.小球從A到B點(diǎn)與另一小球從A到D點(diǎn)電場(chǎng)力對(duì)它們做功相同
C.小球從A到B與另一小球從A到D電場(chǎng)力沖量相同
D.它們同時(shí)到達(dá)C點(diǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在y=0和y=2m之間有沿著x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),MN為電場(chǎng)區(qū)域的上邊界,在x軸方向范圍足夠大。電場(chǎng)強(qiáng)度的變化如圖所示,取x軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)正方向。現(xiàn)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子,粒子的比荷為,在t=0時(shí)刻以速度從O點(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,不計(jì)粒子重力。求:
(1)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間;
(2)粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo);
(3)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域后沿x方向的速度大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

根據(jù)你所學(xué)的物理知識(shí),判斷以下說(shuō)法中正確的是(  )
A.處于靜電平衡的導(dǎo)體,內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)等于0
B.吊扇在正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)懸掛點(diǎn)受的拉力與未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相等
C.繞地球兩極運(yùn)行的極地衛(wèi)星,可能與地球保持相對(duì)靜止
D.電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向

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