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(8分)如图所示,有三根长度均为L=0.3m的不可伸长的绝缘细线,其中两根的一端分别固定在天花板上的P、Q点,另一端分别拴有质量均为m=0.12kg的带电小球A和B,其中A球带正电,电荷量为q=3×10-6C。A、B之间用第三根线连接起来。在水平向左的匀强电场E作用下,A、B保持静止,悬线仍处于竖直方向,且A、B间细线恰好伸直。(静电力恒量k=9×109N·m2/ C2,取g="l0" m/s2)  

(1)此匀强电场的电场强度E为多大;
(2)现将PA之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置。求此时细线QB所受的拉力T的大小,并求出A、B间细线与竖直方向的夹角; 
(3)求A球的电势能与烧断前相比改变了多少(不计B球所带电荷对匀强电场的影响)。

(1)(2)37°(3)0.108J

解析试题分析:(1)B球水平方向合力为零,     
           
(2)两球及细线最后位置如图所示,
T=2mg=2×0.12×10N=2.4N                   
,∴,  =37°      
(3)A球克服电场力做功,
  
∴A球的电势能增加了
考点:考查带电粒子在电场中的运动
点评:本题难度较小,应从受力平衡开始分析,分析绳子断裂后小球做什么样的运动是关键,掌握电场力做功与电势能变化的关系是求解第3问的关键

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科目:高中物理 来源: 题型:

(附加题)如图所示,有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别拴有质量为m=1.00×10-2kg的带电小球A和B,它们的电量分别为-q和+q,q=1.00×10-7C.A、B之间用第三根线连接起来.其中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时A、B球的位置如图所示.现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少(不计两带电小球间相互作用的静电力)?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(附加题)如图所示,有三根长度皆为l=1.00m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的O点,另一端分别拴有质量为m=1.00×10-2kg的带电小球A和B,它们的电量分别为-q和+q,q=1.00×10-7C.A、B之间用第三根线连接起来.其中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时A、B球的位置如图所示.现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置.求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少(不计两带电小球间相互作用的静电力)?

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,有三根长度均为L=0.3 m的不可伸长的绝缘细线,其中两根的一端分别固定在天花板上的P、Q点,另一端分别拴有质量均为m=0.12 kg的带电小球A和B,其中A球带正电,电荷量为q=3×10-6 C。A、B之间用第三根线连接起来。在水平向左的匀强电场E作用下,A、B保持静止,悬线仍处于竖直方向,且A、B间细线恰好伸直。(静电力常量k=9×109 N·m2/C2,取g=10 m/s2)

 (1)此匀强电场的电场强度E为多大;

(2)现将PA之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置。求此时细线QB所受的拉力FT的大小,并求出A、B间细线与竖直方向的夹角θ;

(3)求A球的电势能与烧断前相比改变了多少(不计B球所带电荷对匀强电场的影响)。

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科目:高中物理 来源:2013届江西省师大附中高三上学期期中考试物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图所示,有三根长度均为L=0.3m的不可伸长的绝缘细线,其中两根的一端分别固定在天花板上的P、Q点,另一端分别拴有质量均为m=0.12kg的带电小球A和B,其中A球带正电,电荷量为q=3×10-6C。A、B之间用第三根线连接起来。在水平向左的匀强电场E作用下,A、B保持静止,悬线仍处于竖直方向,且A、B间细线恰好伸直。(静电力恒量k=9×109N·m2/ C2,取g="l0" m/s2)  

(1)此匀强电场的电场强度E为多大;
(2)现将PA之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置。求此时细线QB所受的拉力T的大小,并求出A、B间细线与竖直方向的夹角; 
(3)求A球的电势能与烧断前相比改变了多少(不计B球所带电荷对匀强电场的影响)。

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年江西省高三上学期期中考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,有三根长度均为L=0.3m的不可伸长的绝缘细线,其中两根的一端分别固定在天花板上的P、Q点,另一端分别拴有质量均为m=0.12kg的带电小球A和B,其中A球带正电,电荷量为q=3×106C。A、B之间用第三根线连接起来。在水平向左的匀强电场E作用下,A、B保持静止,悬线仍处于竖直方向,且A、B间细线恰好伸直。(静电力恒量k=9×109N·m2/ C2,取g="l0" m/s2)  

(1)此匀强电场的电场强度E为多大;

(2)现将PA之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置。求此时细线QB所受的拉力T的大小,并求出A、B间细线与竖直方向的夹角; 

(3)求A球的电势能与烧断前相比改变了多少(不计B球所带电荷对匀强电场的影响)。

 

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