【答案】B
解析】选A、B整体为研究对象,则FA=2mg,两球带电后F′A=FA=2mg;再选B为研究对象,带
电前FB=mBg,带电后F′B=mBg+F斥>FB,故选项B正确
4.如图所示,把一带正电的小球
a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放
带电小球b,则b应()
A.带负电,放在A点
C.带负电,放在C点
【答案】C
5.(多选)如图所示,把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。
用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触,棒移开后将悬点OB移到OA点固定。
两球接触后分开,平衡时距离为
g=10m/s2,静电力常
0.12m。
已测得每个小球质量是8.0×104kg,带电小球可视为点电荷,重力加速度量k=9.0×109N·m2/C2,则()
A.两球所带电荷量相等
B.A球所受的静电力为1.0×10-2N
C.B球所带的电荷量为46×10-8C
D.A、B两球连线中点处的电场强度为0
【答案】ACD
解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒接触A球,使A球带正电,由题意知A、B两球接触后分开,则两球
所带电荷量相等,选项A正确;两球平衡后受力如图所示,
B错误;由F=kqL12q2及
球B所受静电力F=mgtanα=6.0×10-3N,球A、B所受静电力大小相等,选项
q1=q2知,小球所带电荷量q=46×10-8C,选项C正确;A、B两球所带电荷在其连线的中点处产生的电场强度大小相等、方向相反,场强为0,选项D正确。
6.如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向
的夹角分别是α和β,且α<β,两小球在同一水平线上,由此可知()
A.B球受到的库仑力较大,电荷量较大
B.B球的质量较大
C.B球受到的拉力较大
D.两球接触后,再处于静止的平衡状态时,悬线的偏角α、′β仍′满足α<′β′【答案】D
解析】试题分析:
根据牛顿第三定律得:
A球对B球的库仑力等于B球对A球的库仑力,无论两球
电荷量是否相等所受库伦力都相等,故无法比较哪个电荷量较大,故A错误;
7.如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球、、(均可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,
仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态,则以下判断正确的是
【答案】AD
8.如图所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,
A上带有Q=3.0×10-6C的正电荷。
两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2。
A的正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2kg(重力加速度取g=10m/s2;静电力常量
k=9.0×109N·m2/C2,A、B球可视为点电荷),则(
A.支架对地面的压力大小为2.0N
B.两线上的拉力大小F1=F2=1.9N
C.将B水平右移,使M、A、B在同一直线上,此时两线上的拉力大小F1=1.225N,F2=1.0N
D.将B移到无穷远处,两线上的拉力大小F1=F2=0.866N
【答案】BC
解析】A对B有竖直向上的库仑力,大小为FAB=l2=0.9N;对B与支架整
体分析,竖直方向上合力为零,则FN+FAB=mg,可得FN=mg-FAB=1.1N,由牛顿第三定律知FN′
=FN,选项A错误;因两细线长度相等,B在A的正下方,则两绳拉力大小相等,小球A受到竖直向下的
重力、库仑力和F1、F2作用而处于平衡状态,因两线夹角为120°,根据力的合成特点可知:
F1=F2=GA+
FAB=1.9N;当B移到无穷远处时,F1=F2=GA=1N,选项B正确,D错误;当B水平向右移至M、A、B在同一条直线上时,如图所示,
对A受力分析并沿水平和竖直方向正交分解,水平方向:
F1cos30=°F2cos30°+F′cos30竖直方向:
F1sin30+°F2sin30=°GA+F′sin30
=1.0N,选项C正确。
9.一个半径为的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内,环上套着两个带电小球和(中央有孔,可视为点电荷),当它们处于如图所示位置时,恰好都能保持静止状态。
此时小球与环中心处于同一水平面,连线
与水平方向夹角为。
已知小球为带电量为的负电荷,质量为,重力加速度为,静电力常量为,由此可知
C.带电荷量为
【答案】A
答案】C
解析】由于电荷量为的点电荷恰好处于平衡状态,受力分析如所示:
键。
点睛:
本题考查库仑定律与力学平衡知识的问题,注意受力分析,画出受力分析图是解决力学题的关
11.两个质量都为3.0×10-4kg的导体球,分别被两根长0.04m的丝线吊在同一点上。
让它们带上等量
同种电荷后,两球互相排斥,至如图所示位置平衡。
(1)试求两球间静电力的大小和导体球所带的电量。
(2)如果让其中一个小球的电荷量减少一半,而另一个小球的电荷量加倍,小球还能在原位置平衡吗?
答案】:
(1)3×10-3N433×10-8C
(2)能
解析】:
(1)左边导体球受力如图所示,
12.如图所示,A、B两小球带等量同号电荷,A固定在竖直放置绝緣支柱上,B受A的斥力作用静止于光滑的绝缘斜面上与A等高处,两者的水平距离为r=m斜面倾角为θ=30°,B的质量为m=10×10-3kg.求:
(1)画出小球B的受力分析图;
(2)B球对斜面的压力大小;
(3)B球带的电荷量大小(g取10m/s2,静电力常量k=9.0×109N·m2/C).
【答案】
(1)受力分析图如图:
2)0.20N(3)
解析】
(1)受力分析图如图
(2)令B球对斜面的支持力为d,带的电荷SQ,AXBffigEro
由B球受力分析可以得到:
F^COSθ=nι3f得ξv=0.20jVo
据牛顿第三定律得B球对斜面的压力∙=0∙20,V,方向垂直斜面斜向下;
L=τtanθ
⑶根据库仑罡律,结合力的合成与分解,贝惰:
F=k^=mgtanθf又:
代入数据得:
—宁XIOYC