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精英家教网两个质量均为m=2×10-6kg的小球,悬于长l=60cm的细丝线上.丝线的另一点固定于同一点O.当使两球带上等量同种电荷后,两球互相排斥使两丝线间形成α=90°的夹角(图).求每个小球的带电量.
分析:对其中一个小球受力分析,由共点力的平衡条件可得出小球所受拉力的大小和小球受到的库仑力,由库仑力公式可得出小球所带电荷量.
解答:解:设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,
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F
mg
=tan
α
2
=1
则有,F=mgtan45°=mg
根据库仑定律得:F=k
Q2
r2

r=2Lsin
α
2

Q=2Lsin
α
2
mg
k

得:Q=4×10-8C
答:每个小球的带电量4×10-8C.
点评:本题两边的球是对称的,故分析其中一个小球即可得出正确结论;
在电场中处理问题的方法与力学是一致的,做好受力分析是解决问题的关键.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?遵义县二模)如图,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接,水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E=40
N
C
,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B=1.0T,方向垂直纸面向外.两个质量均为m=2.0×10-6kg的小球a和b,a球不带电,b球带q=1.0×10-6C的正电并静止于水平面右边缘处.将a球从圆弧轨道项端由静止释放,运动到D点与b球发生正碰,碰撞时间极短,碰后两球粘合在一起飞入复合场中,最后落在地面上的P点,已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg,PN=
3
ND,取g=10m/s2.a、b均可作为质点.求
(1)小球a与b相碰后瞬间速度的大小v;
(2)水平面离地面的高度h;
(3)从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,ab系统损失的机械能△E.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场。电场强度E=40N/C,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B=1.0T,方向垂直纸面向外。两个质量均为m=2.0×10-6kg的小球球不带电,球带q=1.0×10-6C的正电,并静止于水平面右边缘处。将球从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到D点与球发生正碰,碰后两球粘合在一起以速度飞入复合场中,最后落在地面上的P点。己知小球在水平面上运动时所受的摩擦阻力,取g=10m/s2均可作为质点。求:   

(1) 与b碰前a的速度

(2) 水平面离地面的高度

(3) 从小球开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,系统损失的机械能

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科目:高中物理 来源:2013届山东省临沂市沂水县第三中学高三4月月考物理试卷(带解析) 题型:计算题

(1)下列说法正确的是        

A.大量氢原子处在n = 3的能级时会辐射出频率连续的三种光,所以氢原子光谱是连续光谱
B.放射性同位素的衰变是指原子核自动转化成新核的过程,有一定的半衰期,遵守质量数和电荷数守恒
C.人类第一次实现的原子核的人工转变核反应方程是
D.卢瑟福通过实验证实了原子核内部存在中子
(2)如图所示,两个质量均为M =" 2" kg的木块AB并排放置于光滑水平地面上,上表面粗糙。质量为m =" 0.2" kg的铁块C,以初速度v0A的左端向右滑动,最后A的速度大小为vA =" 0.45" m/s,铁块CB的共同速度大小为v2 =" 0.5" m/s。求:

①铁块C的初速度v0的大小;
②铁块刚滑上B时的速度v1的大小。

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科目:高中物理 来源:2010年甘肃省部分普通高中高三第二次联合考试(理综)物理部分 题型:计算题

(20分)如图所示,半径R = 0.8m的四分之一光滑圆弧轨道位于竖直平面内,与长CD = 2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场强度E = 40N/C,方向竖直向上,磁场的磁感应强度B = 1.0T,方向垂直纸面向外。两个质量均为m = 2.0×10-6kg的小球a和b,a球不带电,b球带q = 1.0×10-6C的正电,并静止于水平面右边缘处。将a球从圆弧轨道顶端由静止释放,运动到D点与b球发生正碰,碰撞时间极短,碰后两球粘合在一起飞入复合场中,最后落在地面上的P点。已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f = 0.1mg, PN =,取g =10m/s2。a、b均可作为质点。(结果保留三位有效数字)求:
(1)小球a与b相碰后瞬间速度的大小v
(2)水平面离地面的高度h
(3)从小球a开始释放到落地前瞬间的整个运动过程中,ab系统损失的机械能ΔE。

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