题目内容
【题目】如图所示，固定在竖直面内的光滑金属细圆环半径为R，圆环的最高点通过长为L的绝缘细线悬挂质量为m、可视为质点的金属小球，已知圆环所带电荷量均匀分布且带电荷量与小球相同，均为Q(未知)，小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态，已知静电力常量为k，重力加速度为g，细线对小球的拉力为F(未知)，下列说法正确的是( )
A. Q＝
，F＝
B. Q＝
，F＝
C. Q＝
，F＝
D. Q＝
，F＝
【答案】D
【解析】由于圆环不能看成点电荷，采用微元法，小球受到的库仑力为圆环各个点对小球库仑力的合力，以小球为研究对象，进行受力分析，如图所示
则
，其中
，解得
设圆环各个点对小球的库仑力的合力为FQ，水平方向上有
，解得
，故D项正确，ABC三项错误。
阅读快车系列答案【题目】某实验小组为了探究功与动能变化的关系，利用如图所示的装置.在竖直墙上的A点安装一个拉力传感器，用不可伸长的柔软轻绳一端与质量为1.00 kg的小球C连接，另一端绕过小滑轮B(可以忽略滑轮大小)与传感器连接，定滑轮B与A等高，BD为水平参考线，测出BC间绳长L＝0.80 m.实验中，使绳始终处于绷直状态，将小球从距离BD线高h处由静止开始释放，从拉力传感器记录的拉力变化图线中读出拉力的最大值为F.改变h的值，记录下相应的最大拉力F，取H＝L－h，g＝9.80 m/s2，实验中得到的部分数据如下表所示.
h/m | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | …… |
H/m | 0.70 | 0.60 | 0.50 | 0.40 | …… |
F/N | 26.88 | 24.45 | 22.00 | 19.56 | …… |
(1)当H＝0.60 m时，小球的最大动能为________ J，此过程中外力做功为________ J；
(2)实验结论是：______________________________________________________
(3)根据实验结论，推导出F与H之间的关系为：__________________.
