题目内容
【题目】如图所示,用两根不可伸长的绝缘细线将A、B两带电小球悬挂于O点,电荷量分别为+9q、+q,质量分别为m1和m2,静止时A、B两球处于同一水平线上,其中O点到B球的距离OB=L,∠AOB=90°∠OAB=30°,带电小球均可视为点电荷静电力常量为k。求:
(1)A、B间的库仑力大小;
(2)A、B两球的质量之比;
(3)AB连线上且在O点的正下方C点的电场强度。
【答案】(1);(2)1:3;(3)C点的合场强为零
【解析】
(1)由几何关系可知,A、B间距为
根据库仑定律,A、B之间的库仑力大小为
(2)对A、B受力分析如图所示
对A球
F=m1gtan60°
对B球
F=m2gtan30°
解得:m1:m2=1:3
(3)两个带电小球A、B在C点产生的场强大小分别是
方向相反,因此C点的合场强为零
【题目】图是利用位移传感器测量速度的示意图。这个系统有发射器A与接收器B组成,发射器A能够发射红外线和超声波信号,接收器B可以接受红外线和超声波信号。发射器A固定在被测的运动物体上,接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲(即持续时间很短的一束红外线和一束超声波)。已知实验时声波传播速度约为300m/s,红外线的传播速度约为3.0×108m/s,(由于A、B距离近,红外线传播速度太快,红外线的传播时间可以忽略)请根据以上数据和下面表格数据回答下面的问题:
红外线接受时刻 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
超声波接受时刻 | 0.101 | 0.202 | 0.303 | 0.404 | 0.505 |
(1)小车是靠近接收装置还是远离接收装置?请说明理由。
(2)估算小车在0.4s末的瞬时速度是多少?
(3)若发射和接收装置都安装在C上,信号由C发出,经小车D反射后再由C接受,这样只利用超声波信号就可以测量小车速度了。若第一个信号发射时刻为0.3s末,经过0.04s接受到反馈信号;然后在第0.5s发射了第二个信号,再经过0.06s接受到反馈信号,请根据这4个数据计算小车的瞬时速率。