在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环,质量为m的金属小球(视为质点)通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点.当圆环、小球都带有相同的电荷量Q(未知)时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,如图所示.已知静电力常量为.则下列说法中正确的是
A.绳对小球的拉力 |
B.电荷量 |
C.绳对小球的拉力 |
D.电荷量 |
D
解析试题分析:由于圆环不能看作点电荷,我们取圆环上一部分△x,设总电量为Q,则该部分电量为;由库仑定律可得,该部分对小球的库仑力,方向沿该点与小球的连线指向小球;同理取以圆心对称的相同的一段,其库仑力大小与F1相同;如图所示,
两力的合力应沿圆心与小球的连线向外,大小为;因圆环上各点对小球均有库仑力,故所有部分库仑力的合力,方向水平向右;小球受力分析如图所示,
小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡,故T与F的合力应与重力大小相等,方向相反;由几何关系可得:,则小球对绳子的拉力,故A、C错误;,则,解得; 故B错误,D正确;所以选D.
考点:本题主要考查库仑定律、共点力平衡的条件及其应用,同时考查考生的推理判断能力.
科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图所示,质量为m的两个小球A、B(可视为质点)固定在细杆的两端,将其放入光滑的半球形碗中,杆的长度等于碗的半径,当杆与两球组成的系统处于平衡状态时,杆对小球A的作用力为
A. B.
C. D.2mg
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图5所示,两个方向相反的水平力F1和F2分别作用在物体B、C上,力的大小满足F2=2F1=2F.物体A、B、C均处于静止状态,各接触面与水平地面平行.物体A、C间的摩擦力大小为f1,物体B、C间的摩擦力大小为f2,物体C与地面间的摩擦力大小为f3,则( )
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 来源: 题型:单选题
直杆AB和直角弯杆BCD按如图所示连接,A、B、D处均为铰链,杆及铰链的质量都不计。ABCD构成一长方形,将重力为G、可视为质点的物块放在图中P处。则
A.AB杆对BCD杆的作用力方向沿BC连线向下
B.BCD杆对AB杆的作用力方向沿DB连线斜向上
C.若AP间距变大,BCD杆对AB杆的作用力变大
D.若AP间距变大,AB杆对BCD杆的作用力对转动轴D的力矩不变
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图所示,将完全相同的两小球A、B,用长L=0.8 m的细绳悬于以v=4 m/s向左匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触.由于某种原因,小车突然停止,此时悬线中张力之比FA∶FB为(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 来源: 题型:单选题
如图所示,光滑的夹角为θ=30°的三角杆水平放置,两小球A、B分别穿在两个杆上,两球之间有一根轻绳连接两球,现在用力将小球B缓慢拉动,直到轻绳被拉直时,测出拉力F=10 N,则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(小球重力不计)( )
A.小球A受到杆对A的弹力、绳子的张力
B.小球A受到的杆的弹力大小为20N
C.此时绳子与穿有A球的杆垂直,绳子张力大小为N
D.小球B受到杆的弹力大小为N
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
一本书放在水平桌面上,下列说法中正确的是 ( )
A.书的重力就是书对桌面的压力 |
B.书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力 |
C.书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力 |
D.书对桌面的压力性质属于弹力 |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图所示,质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态. 若不计一切摩擦,则( )
A.正方体对水平面的弹力大小为(M+m)g |
B.墙面对正方体的弹力大小mgtanα |
C.正方体对直角劈的弹力大小为mgcosα |
D.墙面对直角劈的弹力大小mgsinα |
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科目:高中物理 来源: 题型:单选题
如图,轻绳OB将球A挂于竖直墙壁上,设绳对球的弹力为T,墙对球的弹力为N,不计摩擦,若将绳长缩短,小球再次静止时,则( )
A.T减小,N减小 | B.T减小,N增大 |
C.T增大,N减小 | D.T增大,N增大 |
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