14.如圖 所示,把一帶電量為-5×10-8C 的小球 A 用絕緣細(xì)繩懸起,若將帶電量 為+4×10-6C 的帶電小球 B 靠近 A,當(dāng)兩個帶電小球在同一高度相距 30cm 時,繩與豎直方 向成 45°角,取 g=10m/s2,k=9.0×109N.m2/C2,且 A、B 兩小球均可視為點電荷,求:
(1)AB 兩球間的庫侖力的大小;
(2)B 球在A球所在位置產(chǎn)生的電場強度大。
(3)A 球的質(zhì)量.

分析 (1)已知兩球的帶電量和距離,根據(jù)庫侖定律列式求解庫侖力.
(2)根據(jù)E=$\frac{F}{q}$求解B 球在A球所在位置產(chǎn)生的電場強度.
(3)對小球A進行正確受力分析,小球受水平向左的庫侖力、重力、繩子的拉力,根據(jù)平衡條件列方程求解質(zhì)量.

解答 解:(1)根據(jù)庫侖定律,有:AB 兩球間的庫侖力的大小為:
${F_庫}=\frac{{k{q_A}{q_B}}}{r^2}=\frac{{9×{{10}^9}×5×{{10}^-}^8×4×{{10}^-}^6}}{{0.{3^2}}}N=0.02N$.
(2)B球在A球所在位置產(chǎn)生的電場強度大小為:
$E=\frac{F_庫}{q_A}=\frac{0.02N}{{5×{{10}^-}^8C}}=4×{10^5}N/C$.
(3)對A受力分析如圖所示:
根據(jù)物體平衡得:F=mgtanα
代入數(shù)據(jù)解得:m=2×10-3kg.
答:(1)AB兩球間的庫侖力的大小為0.02N;
(2)B球在A球所在位置產(chǎn)生的電場強度大小為4×105N/C;
(3)A球的質(zhì)量為2×10-3kg.

點評 本題是庫侖定律與物體平衡的綜合,要正確分析兩球的受力情況,畫出受力示意圖,明確庫侖力具有力的共性,可以與其他平衡.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,傾斜雪道的長為25m,頂端高為15m.質(zhì)量為60kg的滑雪運動員在傾斜雪道的頂端以水平速度v0=8m/s飛出,落到傾斜雪道上時,運動員靠改變姿勢進行緩沖使自己只保留沿斜面的分速度而不彈起.不計空氣阻力,取g=l0m/s2,則
( 。
A.該滑雪運動員騰空的時間為0.8s
B.斜面頂端與運動員在傾斜雪道上落點豎直高度差為7.2m
C.運動員落在傾斜雪道前瞬間重力的功率為7200W
D.無論水平速度v0多大,運動員落在傾斜雪道前的瞬時速度與豎直方向的夾角都不變

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

5.圖(1)為“驗證機械能守恒”的實驗裝置,圖(2)為實驗中所打出的一條紙帶,試回答下列問題:

(1)關(guān)于實驗中的操作或結(jié)論正確的是B
A.若為電磁打點計時器,則電源用220V、50Hz的交流電源
B.應(yīng)先通電打點,后松開紙帶
C.重錘只要選用體積很小的就行
D.本實驗中重物重力勢能的減少量一定小于動能的增加量
(2)若實驗中所用重物的質(zhì)量m=1.0Kg,打點時間間隔為0.02s,打出的紙帶如圖(2)所示,O為起始點,A、B、C為相鄰的點,測得OA=0.78cm、OB=1.79cm、OC=3.14cm,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,則重物在B點時的動能EKB=0.174 J(保留三位有效數(shù)字),大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示,重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是由于阻力的影響.
(3)某同學(xué)想用下述方法研究機械能是否守恒:在紙帶上選取多個計數(shù)點,測量它們到起始點O的距離h,計算對應(yīng)計數(shù)點的重物速度v,描繪v2-h圖象,并做如下判斷:若圖象是一條過原點的直線,則重物下落過程中機械能守恒.請你分析論證該同學(xué)的判斷依據(jù)是否正確不正確.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

2.某實驗小組親自動手將電流計G改裝成電壓表和電流表.下面是他們的改裝的原理圖.其中甲圖對應(yīng)的是電流表表,要是它量程加大,應(yīng)使R1減。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”);乙圖對應(yīng)的是電壓表表,要使它的量程加大,應(yīng)使R2增 大(填“增 大”或“減小”);現(xiàn)在實驗小組要將電流計G(滿偏電流為2mA,內(nèi)阻為100Ω)改裝成量程為3A的電流表,則應(yīng)與阻值為0.067Ω的電阻相連接;若將此電流計G 改裝成量程為6V的電壓表,則應(yīng)與阻值為2.9×103Ω的電阻相連接.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖,在這個系統(tǒng)中B為一個能發(fā)射超聲波的固定小盒子,工作時小盒子B向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖,脈沖被運動的物體反射后又被B盒接收,從B盒發(fā)射超聲波開始計時,經(jīng)時間△t0再次發(fā)射超聲波脈沖,圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的位移-時間圖象,則下列說法正確的是(  )
A.超聲波的速度為$\frac{2{x}_{1}}{{t}_{1}}$
B.物體的平均速度為$\frac{2({x}_{2}-{x}_{1})}{({t}_{2}-{t}_{1}+2△{t}_{0})}$
C.超聲波的速度為$\frac{2{x}_{2}}{{t}_{2}}$
D.物體的平均速度為$\frac{2({x}_{2}-{x}_{1})}{({t}_{2}-{t}_{1}+△{t}_{0})}$

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.已知A、B、C為同一直線上的三點,AB間的距離為了1m,BC間的距離為了2m,一物體沿此直線做勻加速運動,依次經(jīng)過A、B、C三點.已知物體通過AB段與BC段所用的時間均為t.求:物體的加速度和通過C點時的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

6.用打點計時器可測紙帶運動的時間和位移,實驗使用的是電磁打點計時器,下面是沒有按操作順序?qū)懙膶嶒灢襟E.先在各步驟處填上適當(dāng)內(nèi)容,然后按實驗操作的合理順序,將字母代號填在空白處.
A.在打點計時器的兩接線柱上分別接上導(dǎo)線,導(dǎo)線的另一端分別接在低壓交流電源的兩個接線柱上;
B.把打點計時器固定在桌子上,讓紙帶穿過限位孔,把復(fù)寫紙?zhí)自诩埍P軸上,且壓在紙帶上面;
C.用刻度尺測量從計時開始點到最后一個點間的距離x;
D.切斷電壓,取下紙帶,如果共有n個清晰的點,則這段紙帶記錄的時間t=0.02(n-1)s;
E.打開電源開關(guān),用手水平地拉動紙帶,紙帶上被打出一系列小點;
F.利用公式=計算紙帶運動的平均速度.
實驗步驟的合理順序是BAEDCF.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.有下列幾種情景,請根據(jù)所學(xué)知識選擇對情景的判斷正確的是(  )
A.某巨輪在大海中的航行,因其體積龐大,在任何情況下都不能把它當(dāng)成質(zhì)點
B.高速公路上沿直線高速行駛的轎車,因緊急剎車,速度變化很快,所以加速度很大
C.某戰(zhàn)斗機起飛時離地速度大約為300km/h,此速度指瞬時速度
D.在任何情況下,位移的大小都不會等于路程

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.如圖所示,跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點水平飛出,經(jīng)3.0s落到斜坡上的A點.已知O點是斜坡的起點,斜坡與水平面的夾角θ=37°,運動員的質(zhì)量m=50kg.不計空氣阻力,取g取10m/s2,求:
(1)A點與O點的距離L;
(2)運動員離開O點時的速度v0大。

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同步練習(xí)冊答案