题目内容

【题目】如图所示,两质量均为m的小球AB分别带有+q和-q的电量,被绝缘细线悬挂,两球间的库仑引力小于球的重力mg.现加上一个水平向右的匀强电场,待两小球再次保持静止状态时,下列结论正确的是

A. 悬线OA向右偏,OA中的张力大于2mg

B. 悬线OA向左偏,OA中的张力大于2mg

C. 悬线OA不发生偏离,OA中的张力小于2mg

D. 悬线AB向左偏,AB线的张力比不加电场时要大

【答案】D

【解析】

ABC.A带正电,受到的电场力水平向右,B带负电,受到的电场力水平向左。以整体为研究对象,设OA绳与竖直方向的夹角为α,则由平衡条件得:,因此有:α=0;而绳子的拉力等于2mg;故ABC错误

D.以小球B为研究对象,AB绳子的拉力: -F>mg-F,而不加电场时,F=mg-F,故D正确。

故选:D。

练习册系列答案
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【题目】电磁弹射在电磁炮航天器舰载机等需要超高速的领域中有着广泛的应用1所示为电磁弹射的示意图。为了研究问题的方便,将其简化为如图2所示的模型(俯视图)。发射轨道被简化为两个固定在水平面上、间距为L且相互平行的金属导轨,整个装置处于竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。发射导轨的左端为充电电路,已知电源的电动势为E,电容器的电容为C,子弹载体被简化为一根质量为m、长度也为L的金属导体棒,其电阻为r。金属导体棒,其电阻为r。金属导体棒垂直放置于平行金属导轨上,忽略一切摩擦阻力以及导轨和导线的电阻。

(1)发射前,将开关Sa,先对电容器进行充电。

a.求电容器充电结束时所带的电荷量Q;

b.充电过程中电容器两极板间的电压y随电容器所带电荷量q发生变化。请在图3中画出u-q图像;并借助图像求出稳定后电容器储存的能量E0

(2)电容器充电结束后,将开关b,电容器通过导体棒放电,导体棒由静止开始运动,导体棒离开轨道时发射结束。电容器所释放的能量不能完全转化为金属导体棒的动能,将导体棒离开轨道时的动能与电容器所释放能量的比值定义为能量转化效率。若某次发射结束时,电容器的电量减小为充电结束时的一半,不计放电电流带来的磁场影响,求这次发射过程中的能量转化效率

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