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    如圖所示,在光滑絕緣的水平面上,沿一條直線依次排列兩帶電小球A、B.已知A球電量q,B球電量為-4q,A的質量是B質量的2倍,開始時,AB間距離為r.今在B上沿連線方向施加一恒力F后,兩個小球恰能在運動中保持相對位置不變.求所施恒力F的大。
    分析:先對小球A受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度;再對整體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求解拉力F.
    解答:解:要使兩球在運動中保持相對位置不變,則兩球的加速度相同,設B球質量為m,設A球質量為2m,
    對A受力分析,受重力、支持力和靜電引力,根據(jù)牛頓第二定律,有:a=
    F
    2m
    =
    4kq2
    2mr2
    ;
    對A、B兩個球整體分析,有:F=(2m+m)a=3m×
    4kq2
    2mr2
    =
    6kq2
    r2
    ;
    答:所施恒力F的大小為
    6kq2
    r2
    點評:本題關鍵是采用隔離法求解加速度,采用整體法求解拉力,基礎題.
    練習冊系列答案
    相關習題

    科目:高中物理 來源: 題型:

    如圖所示,在光滑絕緣的水平直軌道上有兩個帶電小球a和b,a球質量為2m、帶電量為+q,b球質量為m、帶電量為+2q,兩球相距較遠且相向運動.某時刻a、b球的速度大小依次為v和1.5v,由于靜電斥力的作用,它們不會相碰.則下列敘述正確的是( 。

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    科目:高中物理 來源: 題型:

    (2012?汕頭一模)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,不帶電的絕緣小球P2靜止在O點.帶正電的小球P1以速度v0從A點進入AB區(qū)域.隨后與P2發(fā)生正碰后反彈,反彈速度為
    2
    3
    v0.從碰撞時刻起在AB區(qū)域內加上一個水平向右,電場強度為E0的勻強電場,并且區(qū)域外始終不存在電場.P1的質量為m1,帶電量為q,P2的質量為m2=5m1,A、O間距為L0,O、B間距為L=
    4L0
    3
    ,已知
    qE0
    m1
    =
    4v02
    3L0

    (1)求碰撞后小球P1向左運動的最大距離及所需時間.
    (2)判斷兩球能否在OB區(qū)間內再次發(fā)生碰撞.

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    科目:高中物理 來源: 題型:

    如圖所示,在光滑絕緣的水平面上有一個用一根均勻導體圍成的正方形線框abcd,其邊長為L,總電阻為R,放在磁感應強度為B.方向豎直向下的勻強磁場的左邊,圖中虛線MN為磁場的左邊界.線框在大小為F的恒力作用下向右運動,其中ab邊保持與MN平行.當線框以速度v0進入磁場區(qū)域時,它恰好做勻速運動.在線框進入磁場的過程中,
    (1)線框的ab邊產(chǎn)生的感應電動勢的大小為E 為多少?
    (2)求線框a、b兩點的電勢差.
    (3)求線框中產(chǎn)生的焦耳熱.

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    科目:高中物理 來源: 題型:

    精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣水平面上,兩個帶等量正電的點電荷M、N,分別固定在A、B兩點,O為AB連線的中點,CD為AB的垂直平分線.在CO之間的F點由靜止釋放一個帶負電的小球P(設不改變原來的電場分布),在以后的一段時間內,P在CD連線上做往復運動.若( 。
    A、小球P的帶電量緩慢減小,則它往復運動過程中振幅不斷減小B、小球P的帶電量緩慢減小,則它往復運動過程中每次經(jīng)過O點時的速率不斷減小C、點電荷M、N的帶電量同時等量地緩慢增大,則小球P往復運動過程中周期不斷減小D、點電荷M、N的帶電量同時等量地緩慢增大,則小球P往復運動過程中振幅不斷減小

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    科目:高中物理 來源: 題型:

    精英家教網(wǎng)如圖所示,在光滑絕緣水平面上有直角坐標系xoy,將半徑為R=0.4m,內徑很小、內壁光滑、管壁極薄的圓弧形絕緣管AB水平固定在第二象限內,它的A端和圓心O′都在y軸上,B端在x軸上,O′B與y軸負方向夾角θ=60°.在坐標系的第一、四象限不同區(qū)域內存在著四個垂直于水平面的勻強磁場,a、b、c為磁場的理想分界線,它們的直線方程分別為a:y=0.2;b:y=-0.1;c:y=-0.4;在a、b所圍的區(qū)域Ⅰ和b、c所圍的區(qū)域Ⅱ內的磁感應強度分別為B1、B2,第一、四象限其它區(qū)域內磁感應強度均為B0.當一質量m=1.2×10-5kg、電荷量q=1.0×10-6C,直徑略小于絕緣管內徑的帶正電小球,自絕緣管A端以v=2.0×10-2 m/s的速度垂直y軸射入管中,在以后的運動過程中,小球能垂直通過c、a,并又能以垂直于y軸的速度進入絕緣管而做周期性運動.求:
    (1)B0的大小和方向;
    (2)B1、B2的大小和方向;.
    (3)在運動的一個周期內,小球在經(jīng)過第一、四    象限的過程中,在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ內運動的時間與在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ外運動的時間之比.

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    同步練習冊答案