3.絕緣細(xì)線l下端系一質(zhì)量為m的帶電小球a,小球a同時受到水平絕緣細(xì)線的拉力而靜止,如圖所示.現(xiàn)保持懸線l與豎直方向的夾角為θ,在豎直的y軸上放置另一帶電小球b,讓其從圖示位置A處(A、B連線與懸線垂直)沿虛線AB方向移動到某一位置時,使水平絕緣細(xì)線的拉力變?yōu)榱,此時懸線l的拉力恰為mgcosθ,若將帶電小球視為點電荷,靜電力恒量為k,a、b兩小球帶電量均為q,則此時兩小球間的距離r=q$\sqrt{mgsinθ}$;在上述移動小球b的過程中懸線l拉力大小的變化情況是逐漸變;若保持夾角θ不變,將小球b從A處水平向右移到小球a的正下方,則該過程中懸線l拉力大小的變化情況是逐漸變。

分析 對球a受力分析,結(jié)合矢量的合成法則,及三角知識,即可求解兩球間距;
以a點作原點,以細(xì)線l為y軸,以垂直于細(xì)線l的方向為x軸,建立坐標(biāo)系,對a球受力分析:小球a受到重力mg、懸線的拉力T、庫侖力F和水平繩的拉力T′.作出受力圖,并把它們分解到x軸和y軸上.由平衡條件,分別在在x方向上和在y方向上列方程.b球逐漸向右移動時,ab之間的距離減小,庫侖力F逐漸增大,方向逐漸向x軸靠近,所以在x軸上的分量逐漸增大.在y軸上的分量逐漸減。鶕(jù)平衡條件在x和y方向討論各個力的變化情況,從而可以知道此過程中懸線中拉力如何變化.

解答 解:水平絕緣細(xì)線的拉力變?yōu)榱,此時懸線l的拉力恰為mgcosθ,

若將帶電小球視為點電荷,靜電力恒量為k,a、b兩小球帶電量均為q,
依據(jù)庫侖定律,設(shè)電荷間距為r,則庫侖力:F=$\frac{k{q}^{2}}{{r}^{2}}$
根據(jù)矢量的合成法則,結(jié)合三角知識,F(xiàn)=mgsinθ
則此時兩小球間的距離r=q$\sqrt{mgsinθ}$;
讓其從圖示位置A處(A、B連線與懸線垂直)沿虛線AB方向移動到某一位置時,使水平絕緣細(xì)線的拉力變?yōu)榱,將力進行正交分解,結(jié)合矢量的合成法則,
當(dāng)AB間的庫侖力增大時,由于懸線l與豎直方向的夾角不變,
那么懸線l拉力大小一直減小,

對a球受力分析:小球a受到重力mg、懸線的拉力T、庫侖力F和水平繩的拉力T′.
把它們分解到x軸和y軸上,如下圖所示.

由平衡條件得:
在x方向上,Tx=Fx,
在y方向上,Ty+Fy=mg
b球逐漸向右移動時,ab之間的距離減小,庫侖力F逐漸增大,方向逐漸向y軸靠近,
由圖可看出,在y軸上的分量Fy逐漸增大,導(dǎo)致Ty減小,
由于繩子與豎直面的夾角不變,所以T逐漸減小.
即在此過程中懸線中拉力一直變。
故答案為:q$\sqrt{mgsinθ}$;逐漸變;逐漸變。

點評 對a球受力分析,建立合適的坐標(biāo)系,把各個力分解到坐標(biāo)系上,根據(jù)平衡條件討論各個力的變化.關(guān)鍵是要能準(zhǔn)確認(rèn)真作出受力圖,這是解題的關(guān)鍵.

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13.甲、乙兩物體在同一直線上做直線運動的速度-時間圖象如圖所示,則( 。
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B.前3秒內(nèi)甲的位移大小是9m
C.甲、乙兩物體一定是同時同地開始運動
D.t=2s時,甲、乙兩物體可能恰好相遇

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11.一個物塊放在光滑的水平地面上,從靜止開始受到水平向右的外力F的作用,外力F與時間t的關(guān)系如圖2所示.則( 。
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B.t0-2t0時間內(nèi),物塊向左做勻加速運動
C.0-2t0時間內(nèi),物塊的速度先增大后減小
D.0-2t0時間內(nèi),物塊的加速度先增大后減小

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18.關(guān)于運動狀態(tài)的改變,下列說法正確的是( 。
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8.圖中,圖1是某人站在力傳感器上做下蹲-起跳動作的示意圖,中間的●表示人的重心.圖2是根據(jù)傳感器畫出的F-t圖線.兩圖中a~g各點均對應(yīng),其中有幾個點在左圖中沒有畫出,圖中a、c、e對應(yīng)的縱坐標(biāo)均為700N.取重力加速度g=10m/s2.請根據(jù)這兩個圖所給出的信息,判斷下面說法中正確的是( 。
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C.此人重心在e點時的加速度大小大于在a點時的加速度大小
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15.蹄形磁鐵上方放置一通有方向如圖電流I的輕質(zhì)直導(dǎo)線ab,則ab運動的情況是( 。
A.a端轉(zhuǎn)向紙外,b端轉(zhuǎn)向紙里,同時向上運動
B.a端轉(zhuǎn)向紙外,b端轉(zhuǎn)向紙里,同時向下運動
C.a端轉(zhuǎn)向紙里,b端轉(zhuǎn)向紙外,同時向上運動
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