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8.如图所示,用等长绝缘线分布悬挂两个大小和电性都相同的带电小球A和B,A的质量是B的2倍,A的带电量是B的3倍.两线上端固定于O点,B球固定在O点正下方.当A球静止时,两悬线的夹角为α.能保持夹角α不变的方法是(  )
A.同时使两悬线长度和两球的质量减半
B.同时使B球的质量和电量都减半
C.同时使A球的质量和电量都减半
D.同时使两悬线长度和两球的电量都减半

分析 小球A受力平衡,受重力、静电斥力和拉力,三力平衡,结合平衡条件分析即可

解答 解:小球A受力平衡,受重力、静电斥力和拉力,三力平衡,重力和静电斥力的合力沿着绳子伸长的方向,只要重力和静电斥力的合力方向不变,球就能保持平衡;
A、同时使两悬线长度和两球的质量减半,由于长度减半,若保持夹角不变,故库仑力变为原来的4倍,故重力和静电斥力的合力方向一定改变,不能在原位置平衡,故A错误
B、同时使两悬线长度减半,若角度θ不变,球间距减半,根据公式F=k$\frac{qQ}{{r}^{2}}$,静电斥力增加为4倍,故重力和静电斥力的合力方向一定改变,不能在原位置平衡,故B错误;
C、同时使A球的质量和电荷量减半,A球的重力和静电力都减小为一半,故重力和静电斥力的合力方向不变,球能保持平衡,故C正确;
C、同时使两悬线长度和两球的电荷量减半,球间距减为一半,根据公式F=k$\frac{Qq}{{r}^{2}}$,静电力不变,故重力和静电斥力的合力方向不变,球能保持平衡,故D正确;
故选:CD

点评 本题关键是明确小球间静电力和重力的合力方向不变时,球就能在原位置保持平衡,不难

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.为了测定小车在斜面上下滑过程中克服阻力所做的功,某同学设计并完成了下面的实验.
实验器材:打点计时器、斜面、小车、米尺、天平、纸带
实验中的部分操作步骤如下:
A.将打点计时器固定在斜面上某处,将纸带固定在小车上,如图甲所示;
B.接通电源,按下打点计时器的脉冲输出开关,待打点稳定后,再释放小车,使之沿斜面下滑;
C.多次重复上述操作,选取一条点迹清晰的纸带进行测量.

①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz.图乙是打出的纸带的一段,相邻两记数点间还有四个打点未画出.由纸点数据可知,打点计时器打纸带上B点时小车的速度vB=0.15m/s,打纸带上E点时小车的速度vE=0.35m/s(保留两位有效数字).
②为了求出打点计时器打纸带上B点到打纸点上E点过程中小车克服阻力所做的功,还需直接测量的物理量有小车的质量m,斜面的长度L,斜面的高度h..
③用测得的量及速度vB、vE表示克服阻力做功的计算式为Wf=$mg\frac{h}{L}\overline{BE}-\frac{1}{2}m({{v}_{E}}^{2}-{{v}_{B}}^{2})$.

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19.如图所示,左侧竖直墙面上固定不计为R=0.3m的光滑半圆环,右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一光滑直杆.质量为ma=100g的小球a套在半圆环上,质量为mb=36g的滑块b套在直杆上,二者之间用长为l=0.4m的轻杆通过两铰链连接.现将a从圆环的最高处由静止释放,使a沿圆环自由下滑,不计一切摩擦,a、b均视为质点,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球a滑到与圆心O等高的P点时的向心力大小;
(2)小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点的过程中,杆对滑块b做的功.

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16.质量为m的绳子两端分别系在天花板上的A、B两点,A、B间距离小于绳长,整条绳悬垂情况如图实线所示.今在绳的中点C施加竖直向下的力,将绳子拉至如图虚线情况,则整条绳的重力势能(  )
A.增大B.不变C.减小D.不确定

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3.如图是点电荷Q周围的电场线,图中A到Q的距离小于B到Q的距离.以下判断正确的是(  )
A.Q是正电荷,A点的电场强度等于B点的电场强度
B.Q是正电荷,A点的电势高于B点的电势
C.Q是负电荷,正电荷在A点的电势能大于B点的电势能
D.Q是负电荷,将一负电荷从A点移到B点电场力做正功

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13.某物理兴趣小组想测定一电阻Rx约为6Ω的金属丝的电阻率,除刻度尺和螺旋测微器外,实验室可供选用的器材还有:
A.电流表(量程为0.6A,内阻约为0.25Ω)
B.电流表(量程为3A,内阻约为0.05Ω)
C.电压表(量程为3V,内阻约为3kΩ)
D.电压表(量程为15V,内阻约为15kΩ)
E.滑动变阻器R(0~15Ω,允许通过的最大电流为1A)
F.蓄电池(电动势均为4V,内阻约为0.1Ω)
G.开关一个,导线若干.
(1)为了减小实验误差,实验时要求电表指针的偏转均超过其量程的$\frac{1}{3}$,请完成图甲中虚线框内电路图的设计,并用相应的符号标注元件.
(2)某次测量时,电压表的示数U和电流表示数I分别如图乙、丙所示,则U=2.50V,I=0.40A.

(3)用刻度尺测出接入电路的金属丝的长度L=0.300m,用螺旋测微器测得金属丝直径d的示数如图丁所示,则d=0.160mm.
(4)根据以上时间,可得该金属丝的电阻器ρ=4.2×10-7Ω•m(结果保留两位有效数字).

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20.某同学在学习了直线运动和牛顿运动定律知识后,绘出了沿直线运动的物体的位移x、速度v、加速度a随时间变化的图象如图所示,若该物体在t=0时刻,初速度为零,则下列图象中该物体在0-4s内位移最大的是(  )
A.B.C.D.

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17.如图所示,一个“V”形玻璃管ABC倒置于平面内,并处于场强大小为E=1×103V/m,方向竖直向下的匀强电场中,一个重力为G=1×10-3N,电荷量为q=2×10-4C的带负电小滑块从A点由静止开始运动,小滑块与管壁的动摩擦因数μ=0.5.已知管长AB=BC=L=2m,倾角α=37°,B点是一段很短的光滑圆弧管,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,下列说法中正确的是(  )
A.B、A两点间的电势差为2000V
B.小滑块从A点第一次运动到B点的过程中电势能增大
C.小滑块第一次速度为零的位置在C处
D.从开始运动到最后静止,小滑块通过的总路程为3m

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18.“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术,演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来.如图所示为剖面图,已知桶壁的倾角为θ,两个演员的车和人的总质量为ma、mb,且ma>mb.若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.二者的速度相同B.a处于高处,a的速度更大一些
C.桶面对a和b支持力是一样的D.a和b的加速度大小是一样的

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