题目内容

如图1-10所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，偏离B球χ的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为F，现在保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距B为χ处平衡，则A球受到的绳的拉力为原来的

A．T       B．2T         C．4T         D．8T

D


解析:

以A球为研究对象，其受到重力G、B对A的库仑力F、绳的拉力T，如图1-11所示。因三力的方向不具有特殊的几何关系，若用正交分解法，很难有结果，此时就改变思路，变正交分解为力的合成，注意观察，不难发现图中悬线形成的结构三角形和力的矢量三角形相似，由共点力平衡条件得：

以及，解得

解得T=mg、，当A球质量变为m’并使它在距B球

处于平衡时，同理可得：T’=mg’   和，而由库仑定律容易得到A球前后所受库仑力之比为

将F、F’代入上式可得：m’=8m，所以绳子拉力T’=m’g=8mg=8T

练习册系列答案
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（1）同打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1甲所示，a，b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a，b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．
现利用图1乙所示装置研究滑块的运动情况，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1，2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s．用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺数如图丙所示．
①读出滑块的宽度d=
 
cm．
②滑块通过光电门1的速度v1=
 
m/s．滑块通过光电门2的速度v2=
 
m/s．（保留两位有效数字）
③若提供一把米尺，测出两个光电门之间的距离1m，则滑块运动的加速度为
 
．
（2）如图2为一正在测量中的多用电表表盘
①如果是用×10Ω档测量电阻，则读数为
 
Ω．
②如果是用直流10mA档测量电流，则读数为
 
mA．
③如果是用直流5V档测量电压，则读数为
 
V．
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（1）光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其面板结构如图1甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收的装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可显示物体的挡光时间，现用图乙所示装置做“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”的实验，图1乙中1为小钢球，2和3是固定在铁架台适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让小钢球从两个光电门正上方某高度处自由落下，光电门2和3各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10-2s和2.0×10-2s用游标卡尺测量小钢球的直径d，此时卡尺游标部分如图丙所示．
①读出小球的直径d=
5.015
5.015
cm．
②小钢球通过光电门2中心的速度v1=
1.0
1.0
m/s，小钢球通过光电门3中心的速度v2=
2.5
2.5
m/s．（保留两位有效数字）
③为子验证机械能守恒定律，除了计算小钢球通过光电门的速度外，还需要用工具直接测量的物理量有
C
C
（选填下列选项）
A．小钢球的质量  B．重力加速度  C．光电门2中心到3中心的高度  D．小钢球通过光电门2中心到3中心的时间

（2）现要求用下列提供的器材测量一节干电池的电动势E．干电池（电动势约为1.5V，内阻末知）电流表（量程为30mA，内阻约为10Ω）阻值为30Ω和40Ω的定值电阻各一个开关S1、S2，导线若干
①根据所给器材，在图2的两个电路原理图中，应选择图
甲
甲
．（填“甲”或“乙”）
②在所选择的电路中原理图中，R1应选择阻值为
40
40
Ω的定值电阻．
③若在用所选择的电路原理图测量中，闭合开关S1、S2时，电流表的读数如图2丙所示，闭合开关S1、断开S2时，电流表的读数如图2丁所示，则待测干电池的电动势E=
1.44
1.44
V（保留三位有效数字）．
如图1-10所示，a、b、c、d四种离子，它们带等量同种电荷，质量为，以不等的速率进入速度选择器后，有两种离子从选择器中射出，进入磁感应强度为B2的磁场.由此可以判断射向D1的是_____________离子.（不计重力）

图1-10

如图1—10所示，球A、B、C质量都是m，把下段绳子剪断瞬间，则三个小球的加速度分别为aa =        ，aB =        ，aC =          。

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