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如图所示,固定在竖直平板且不可伸长的绝缘轻绳栓一质量为m、电量为q的小球(可视为点电荷),小球平衡时与固定在平板的点电荷Q的连线恰好水平.若小球的质量变为2m时,而其位置仍要保持不变,则小球的电量应该变为
( )
A、
q
2
B、2q
C、q
2
D、
q
试题答案
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分析:
对小球受力分析,抓住合力的方向不变,根据平行四边形定则确定电量的变化.
解答:
解:小球的受力如图,
小球受三个力处于平衡,现小球质量变为原来的2倍,即重力变为原来的2倍,要求绳子的拉力方向不变,则电场力变为原来的2倍,则电量变为原来的2倍.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
点评:
解决本题的关键能够正确地受力分析,通过共点力平衡进行分析.
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如图所示,固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道与粗糙水平轨道在B点平滑连接,轨道半径R=0.5m,一质量m=0.2kg的小物块(可视为质点)放在水平轨道上的A点,A与B相距L=10m,物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1.现用一水平恒力F向右推物块,已知F=3N,当物块运动到C点时撤去该力,设C点到A点的距离为x.在圆轨道的最高点D处安装一压力传感器,当物块运动到D点时传感器就会显示相应的读数F
N
,压力传感器所能承受的最大压力为90N,g取10m/s
2
,空气阻力不计.
(1)要使物块能够安全通过圆轨道的最高点D,求x的范围;
(2)在满足(1)问的情况下,在坐标系中作出压力传感器的读数F
N
与x的关系图象.
如图所示,固定在竖直平面半径为R的光滑圆环,有质量为m的小球在轨道内侧作圆周运动,小球恰好能通过圆环的最高点.已知重力加速度为g,则小球在运动过程( )
A.在最高点时,小球对圆环的压力大小等于mg
B.在最高点时,小球受到的向心力等于mg
C.在最低点时,小球的线速度大小等于
gR
D.小球在圆环内的运动过程中机械能守恒
如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD,其中ABC部分为半径R=0.9m的半圆形轨道,CD部分为水平轨道.一个质量m=1kg的小球沿水平方向进入轨道,通过最高点A时对轨道的压力为其重力的3倍.小球运动过程中所受空气阻力忽略不
计,g取10m/s
2
.
(1)画出小球在A点时的受力示意图:
(2)求出小球在A点时的速度大小v
A
;
(3)求出小球经过C点进入半圆形轨道时对轨道的压力N
C
.
如图所示,固定在竖直平面内的半径为R=0.5m的光滑圆环的最高点C处有一个光滑的小孔,一质量为m=0.1kg的小球套在圆环上,一根细线的一端拴着这个小球,细线的另一端穿过小孔C,手拉细线使小球从A处沿圆环向上移动.在下列两种情况下,当小球通过B处,即∠COB=α=74
0
时,求这两种情况下,细线对小球的拉力F的大小和圆环对小球的弹力F
N
的大小.(不计空气阻力,g取10m/s
2
;sin37°=0.6,cos37°=0.8;可能用到
sinβ=2sin
β
2
cos
β
2
;
cosβ=1-2(sin
β
2
)
2
)
(1)小球沿圆环极缓慢地移动;
(2)小球以线速度v=1m/s沿圆环做匀速圆周运动.
关 闭
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