20．如圖光滑絕緣支架AOB對(duì)稱放置，每邊與水平面的夾角均為θ，在AO，BO上均有一質(zhì)量為m的帶電小球，帶電量分別為Q，4Q，若兩小球始終處于同一水平面上，求當(dāng)兩球速度最大時(shí)兩球間的距離．

分析 當(dāng)兩個(gè)帶電小球加速度為零時(shí)，速度最大，對(duì)小球受力分析，根據(jù)平衡條件結(jié)合庫(kù)侖定律列式求解即可．

解答 解：當(dāng)兩個(gè)帶電小球加速度為零時(shí)，速度最大，對(duì)小球受力分析，根據(jù)平衡條件得：
tan$θ=\frac{{F}_{庫(kù)}}{mg}$，
而${F}_{庫(kù)}=k\frac{4Q•Q}{{r}^{2}}$
解得：r=$\sqrt{\frac{4k{Q}^{2}}{mgtanθ}}$
答：當(dāng)兩球速度最大時(shí)兩球間的距離為$\sqrt{\frac{4k{Q}^{2}}{mgtanθ}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了共點(diǎn)力平衡條件以及庫(kù)侖定律的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確分析物體的受力情況，能根據(jù)平衡條件列式求解，難度不大屬于基礎(chǔ)題．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

10．關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列說(shuō)法正確的是（　�。�
A．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體
B．不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體
C．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違反了熱力學(xué)第二定律
D．氣體向真空膨脹的過(guò)程是不可逆過(guò)程
E．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過(guò)程是可逆過(guò)程

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

11．在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)實(shí)驗(yàn)極大地推動(dòng)了人類(lèi)歷史的進(jìn)步．下列表述符合物理史實(shí)的是
（　�。�
A．牛頓應(yīng)用“理想斜面實(shí)驗(yàn)”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”觀點(diǎn)
B．卡文迪許利用扭枰測(cè)出萬(wàn)有引力常量，被譽(yù)為“稱出地球質(zhì)量的人”
C．法拉第利用杻枰實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律
D．庫(kù)侖通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定了元電荷的電荷量，證實(shí)了電子的存在

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

8．半徑為R、折射率n=$\sqrt{2}$的透明四分之一圓柱體的橫截面如圖所示，一束足夠?qū)挼钠叫袉紊庖匀肷浣莍從OA面射入圓柱體，其中一部分入射光能通過(guò)圓柱體從曲面射出，射出點(diǎn)的縱坐標(biāo)的最大值ym=$\frac{\sqrt{3}R}{2}$．不考慮光線在透明圓柱體內(nèi)經(jīng)一次或多次反射后再射出圓柱體的復(fù)雜情形，已知sin（α-β）=sinαcosβ-cosαsinβ．求入射角i的正弦值．（結(jié)果可用根式表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

15．現(xiàn)要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)量為M，左端由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連；遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門(mén)，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間t，用d表示A點(diǎn)到導(dǎo)軌底端C點(diǎn)的距離，h表示A與C的高度差，b表示遮光片的寬度，s表示A、B兩點(diǎn)間的距離，用g表示重力加速度．
（1）研究遮光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間，不可以（填“可以”或“不可以”）把遮光片看做質(zhì)點(diǎn)．
（2）遮光片通過(guò)光電門(mén)的速度大小為$\frac{t}$．
（3）在誤差允許范圍內(nèi)，若表達(dá)式Mg•$\frac{sh}ec2c0cu$-mgs=$\frac{1}{2}（M+m）（\frac{t}）^{2}$成立，則上述過(guò)程系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

5．將物體豎直向上拋出后，能正確表示其速率v隨時(shí)間t的變化關(guān)系的圖線是圖中的哪一個(gè) （ 空氣阻力不計(jì)）（　�。�
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

12．如圖所示，質(zhì)量為M的人在遠(yuǎn)離任何星體的太空中，與他旁邊的飛船相對(duì)靜止．由于沒(méi)有力的作用，他與飛船總保持相對(duì)靜止的狀態(tài)．這個(gè)人手中拿著一個(gè)質(zhì)量為m的小物體，他以相對(duì)飛船為v的速度把小物體拋出，在拋出物體后他相對(duì)飛船的速度大小為（　�。�
A．$\frac{m}{M}$vB．$\frac{M}{m}$vC．$\frac{M+m}{m}$vD．$\frac{m}{M+m}$v

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：選擇題

9．如圖所示，物體在拉力F的作用下沿水平面做勻速運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)外力F與水平方向夾角為30°時(shí)，所需外力最小，由以上條件可知，外力F的最小值與重力的比值為（　　）
A．$\frac{\sqrt{3}}{2}$B．$\frac{1}{2}$C．$\frac{\sqrt{3}}{3}$D．$\frac{\sqrt{3}}{6}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ角固定，軌距為d．空間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．P、M間接有阻值為3R的電阻．Q、N間接有阻值為6R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其有效電阻為R．現(xiàn)從靜止釋放ab，當(dāng)它沿軌道下滑距離s時(shí)，達(dá)到最大速度．若軌道足夠長(zhǎng)且電阻不計(jì)，重力加速度為g．求：
（1）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的最大速度；
（2）金屬桿ab運(yùn)動(dòng)的加速度為$\frac{1}{2}$gsinθ時(shí)，金屬桿ab消耗的電功率；
（3）金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過(guò)程中，通過(guò)6R的電量；
（4）金屬桿ab從靜止到具有最大速度的過(guò)程中，克服安培力所做的功．

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