题目内容

如图所示,长度未知的两端封闭的玻璃真空管,内壁光滑,装有A、B两个金属小球,质量、电量分别为m、3q和3m、q,现将真空管与水平面成30°放置时,A球处在管底,而B球恰好静止在管的正中央位置,试求真空管的长度.(画出受力示意图2分)
分析:对B球受力分析,然后进行力的分解,根据受力平衡方程,来确定库仑斥力与重力的关系;再由库仑定律来算出真空管的长度.
解答:解:B球受力,重力、库仑力、支持力.对重力进行分解,
则有k
3q?q
(
L
2
)2
=mgsin30°

解得:L=
8kq2
mg

答:真空管的长度为
8kq2
mg
点评:对研究对象进行受力分析及运用力的平行四边形定则来处理不在同一条直线上的力,从而寻找力之间的关系.同时还借助于库仑定律去求长度.
练习册系列答案
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 (1)如图所示,一固定斜面的倾角为α,高为h.一小球从斜面顶端沿水平方向抛出,恰好落至斜面底端.不计小球运动中所受的空气阻力,设重力加速度为g.则小球抛出时的初速度为       ,抛出后小球距离斜面最远时的速度为         

 

(2)实验室购进了一批低电阻的电磁螺线管,已知这批电磁螺线管使用的金属丝的电阻率Ω·m .课外活动小组的同学设计了一个实验来测算螺线管使用的金属丝长度.他们选择了电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等.

①.为了减小实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图(a)的ABCD四个电路中选择        电路来测量金属丝电阻;

 

 

 

 

 

 


②.他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图(b)所示,金属丝的直径为    mm;

③.根据电路测得的金属丝的电阻值为4W,则可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为         m.(结果保留两位有效数字)

(3)为测定木块与斜面之间的动摩擦因数μ,某同学让木块从斜面上端自静止起做匀加速运动,如图所示;他使用的实验器材仅限于①倾角固定的斜面(倾角未知),②木块(可视为质点),③秒表,④米尺.(重力加速度g为已知)

  请写出实验中应记录的物理量及其符号是                                 

计算动摩擦因数的表达式是μ=________________.

 

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