分析 (1)解決本題一定要把握“每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)”這一特點(diǎn)進(jìn)行分析,已知q2為負(fù)電荷,可以利用假設(shè)法判斷q1和q3的電性,如假設(shè)q1帶正電,其它電荷是否平衡等,也可以利用“兩同夾異,近小遠(yuǎn)大”(三個(gè)電荷處于平衡時(shí)兩邊電性相同和中間相反,中間電荷離電量小的近,離電量大的遠(yuǎn))進(jìn)行判斷.
(2)三個(gè)電荷處于同一直線上,每個(gè)電荷受兩個(gè)庫侖力作用處于平衡狀態(tài),據(jù)此列方程即可求解;
解答 解:(1)假設(shè)q1帶負(fù)電,要使q2平衡則q3也應(yīng)帶負(fù)電.
如果q1帶正電,要使q2平衡則q3也應(yīng)帶正電.但是q1、q3不能平衡,所以q1、q3都帶負(fù)電荷.
(2)由于三個(gè)電荷均處于平衡狀態(tài),由庫侖定律建立如下平衡式:
對(duì)q1:$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}_{1}^{2}}$=$\frac{k{q}_{1}{q}_{3}}{({l}_{1}+{l}_{2})^{2}}$
對(duì)q2:$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}_{1}^{2}}$=$\frac{k{q}_{3}{q}_{2}}{{l}_{2}^{2}}$
對(duì)q3:$\frac{k{q}_{1}{q}_{3}}{({l}_{1}+{l}_{2})^{2}}$=$\frac{k{q}_{3}{q}_{2}}{{l}_{2}^{2}}$
解得:q1:q2:q3=($\frac{{l}_{1}+{l}_{2}}{{l}_{2}}$)2:1:($\frac{{l}_{1}+{l}_{2}}{{l}_{1}}$)2
答:(1)如q2為正電荷,則q1、q3都帶負(fù)電荷;
(2)q1、q2、q3三者電量大小之比($\frac{{l}_{1}+{l}_{2}}{{l}_{2}}$)2:1:($\frac{{l}_{1}+{l}_{2}}{{l}_{1}}$)2.
點(diǎn)評(píng) 本題考察了庫侖定律在電荷平衡中的應(yīng)用,對(duì)于三個(gè)電荷平衡可以利用“兩同夾異,近小遠(yuǎn)大”的規(guī)律進(jìn)行電性判斷,本題的難點(diǎn)在于計(jì)算,學(xué)生列出方程容易,但是計(jì)算正確難.
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A. | 應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)后再釋放小車 | |
B. | 實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器只能采用交流電的電源 | |
C. | 長木板不能側(cè)向傾斜,也不能一端高一端低 | |
D. | 計(jì)數(shù)點(diǎn)是從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)中任選出來的 |
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懸線長度(m) | 擺球直徑(m) | 全振動(dòng)次數(shù) | 完成n次全振動(dòng)的時(shí)間(s) |
L0 | d | n | t |
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