4.光滑的水平面上放了相距為L、電量分別為Q和4Q的正點電荷,現(xiàn)要引入一新電荷使得三個電荷都平衡,求新引入電荷所放的位置和電量.

分析 首先引入的電荷要處于平衡狀態(tài),知該電荷必須在兩電荷之間;而其余兩個點電荷也處于靜止?fàn)顟B(tài),對電荷受力分析,每個電荷都處于受力平衡狀態(tài),故根據(jù)庫侖定律可分別對任意兩球進(jìn)行分析列出平衡方程即可求得結(jié)果.

解答 解:要使三個點電荷構(gòu)成的整個系統(tǒng)都處平衡狀態(tài),必須三個電荷在一條直線上,外側(cè)二個電荷相互排斥,中間電荷吸引外側(cè)兩個電荷,
所以外側(cè)兩個電荷距離大,要平衡中間電荷的拉力,必須外側(cè)電荷電量大,中間電荷電量小,所以有“兩大夾一小,兩同夾一異”的結(jié)論.
所以第三個電荷必須為負(fù)電荷,在兩電荷的內(nèi)側(cè).
對第三個電荷去q,根據(jù)平衡條件有:$k\frac{4Qq}{r^2}=k\frac{Qq}{{{{(L-r)}^2}}}$,
解得$r=\frac{2}{3}d$;
對Q電荷,根據(jù)平衡條件有:$k\frac{{4{Q^2}}}{L^2}=k\frac{Qq}{{{{(L-r)}^2}}}$,
解得$q=\frac{4}{9}Q$;
答:新引入電荷帶電量為$\frac{4}{9}Q$,在兩個電荷之間且距離4Q的電荷距離為$\frac{2}{3}L$.

點評 我們可以去嘗試假設(shè)第三個電荷帶正電或負(fù)電,它應(yīng)該放在什么地方,能不能使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).不行再繼續(xù)判斷.

練習(xí)冊系列答案
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14.如圖所示,質(zhì)量為m的勻質(zhì)細(xì)繩,一端系在天花板上的A點,另一端系在豎直墻壁上的B點,平衡后最低點為C點.現(xiàn)測得AC段繩長是BC段繩長的n倍,且繩子B端的切線與墻壁的夾角為α.則繩子在C處彈力大小為$\frac{mgtanα}{n+1}$,在A處的彈力大小為$\frac{mg}{n+1}\sqrt{{n}^{2}+ta{n}^{2}α}$.(重力加速度為g)

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15.如圖,汽車向右沿水平面運動,通過繩子提升重物M.若不計繩子質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦,則在重物勻速上升的過程中,有( 。
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12.下列說法正確的有( 。
A.曲線運動的速度一定是要改變的
B.曲線運動一定不是勻變速運動
C.合運動的時間一定比分運動的時間長
D.只要確定了兩個分速度的大小,就可以確定合速度的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.汽車在平直公路上向東冒雨行駛,下列說法正確的是( 。
A.選擇汽車為參考系,雨滴是靜止的
B.選擇地面為參考系,坐在汽車?yán)锏某丝褪庆o止的
C.選擇汽車為參考系,路旁的樹木在向西運動
D.選擇乘客為參考系,車座一定是靜止的

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.關(guān)于電阻的計算式R=$\frac{U}{I}$和決定式R=ρ$\frac{L}{S}$,下面說法正確的是( 。
A.導(dǎo)體的電阻與電阻兩端的電壓成正比,與電流成反比
B.導(dǎo)體的電阻僅與導(dǎo)體長度、橫截面積和材料有關(guān)
C.導(dǎo)體的電阻與工作溫度無關(guān)
D.對于一定的導(dǎo)體來說,在恒溫下比值$\frac{U}{I}$是恒定的,導(dǎo)體電阻不隨U或I的變化而變化

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.關(guān)于力,下列說法正確的是( 。
A.要產(chǎn)生摩擦力必須有彈力
B.重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力
C.只有靜止的物體才受到靜摩擦力
D.有些物體不需要發(fā)生形變就可以產(chǎn)生彈力

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

13.質(zhì)量m=1kg的物體,在水平拉力F(拉力方向與物體初速度方向相同)的作用下,沿粗糙水平面運動,經(jīng)過位移4m時,拉力F停止作用,運動到位移是8m時物體停止,運動過程中Ek-x的圖線如圖所示.求:(g取10m/s2
(1)物體的初速度多大?
(2)物體和平面間的動摩擦因數(shù)為多大?
(3)拉力F的大小?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,封有空氣的氣缸掛在測力計上,測力計的示數(shù)為F,且已知氣缸套的質(zhì)量為M,活塞的質(zhì)量為m、面積為S,氣缸壁與活塞間摩擦不計,外界大氣壓強為p0,則氣缸內(nèi)空氣的壓強為(  )
A.p0-$\frac{Mg}{s}$B.p0+$\frac{(Mg-F)}{S}$C.p0-$\frac{[F-(m+M)g]}{S}$D.p0-$\frac{mg}{s}$

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同步練習(xí)冊答案