题目内容

17．如图所示，光滑绝缘的水平桌面处在范围足够大、场强大小为E的水平向右的匀强电场中，桌面上有两个可视为质点的小球，球1和球2的质量均为m，两者电荷量分别为+q1和+q2，两球之间连有长为l的不可伸长绝缘丝线．现将两球拉至使丝线伸直并与电场方向平行，然后同时将两球由静止释放．若q1＞q2，静电常数为k，不考虑两球对匀强电场的影响，则释放后丝线中的张力T为（　　）
A．T=$\frac{（{q}_{1}-{q}_{2}）E}{2}+\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$B．T=（q1-q2）E+$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$
C．T=$\frac{（{q}_{1}+{q}_{2}）E}{2}+\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$D．T=（q1+q2）E+$\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$

分析 对整体分析，根据牛顿第二定律求出共同的加速度，隔离对球2分析，运用牛顿第二定律求出丝线上的拉力．

解答 解：对整体分析可知，整体受向右的电场力，根据牛顿第二定律可知：
E（q1+q2）=2ma；
对球2分析由牛顿第二定律可知：
Eq2-k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$+T=ma
联立解得：T=$\frac{（{q}_{1}-{q}_{2}）E}{2}+\frac{k{q}_{1}{q}_{2}}{{l}^{2}}$；故A正确，BCD错误．
故选：A．

点评 本题考查牛顿第二定律在电场中的应用，要注意明确在整体分析时，两小球受库仑力和丝线的拉力属于内力；同时要注意只需将电场力作为一般力分析，按力学的处理方法进行处理即可求解．

练习册系列答案
相关题目
6．质量为m的物体与水平地面间的动摩擦因数为μ，求维持物体做匀速运动的最小拉力．
8．如图所示，电阻忽略不计的，两根平行的光滑金属导轨竖直放置，其上端接一阻值为3Ω的电阻R．在水平虚线L1、L2间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的高度为d=0.5m．导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=3Ω；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=6Ω，它们分别从图中M、N处同时由静止开始沿导轨无摩擦向下滑动，且都能匀速穿过磁场区域，当b刚穿出磁场时a正好进入磁场．已知金属棒始终与导轨接触良好且导轨足够长，设重力加速度为g=10m/s2，（不计a、b之间的作用）求：
（1）a、b两棒在磁场中运动的速度大小之比；
（2）b棒穿过磁场过程，电阻R上产生的焦耳热．
5．如图所示，宽为L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和N′之间连有一个阻值为R=1.2Ω的电阻，在导轨上AA′处放置一根与导轨垂直、质量为m=0.8kg、电阻为r=0.4Ω的金属滑杆，导轨的电阻不计．用轻绳通过定滑轮将电动小车与滑杆的中点相连，绳与滑杆的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮的正下方水平面上的P处（小车可视为质点），滑轮离小车的高度H=4.0m．在导轨的NN′和OO′所围的区域存在一个磁感应强度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场，此区域内滑杆和导轨间的动摩擦因数为μ=$\frac{\sqrt{3}}{4}$，此区域外导轨是光滑的．电动小车沿PS方向以v=1.0m/s的速度匀速前进时，滑杆经d=1m的位移由AA′滑到OO′位置．（g取10m/s2）求：
（1）请问滑杆AA′滑到OO′位置时的速度是多大？
（2）若滑杆滑到OO′位置时细绳中拉力为10.1N，滑杆通过OO′位置时的加速度？
（3）若滑杆运动到OO′位置时绳子突然断了，则从断绳到滑杆回到AA′位置过程中，电阻R上产生的热量Q为多少？（设导轨足够长，滑杆滑回到AA′时恰好做匀速直线运动．）
12．如图所示，一带电量为-q、质量为m小球用绝缘细线悬挂于O点，并置于水平方向的匀强电场中，静止时细线与竖直方向的夹角为θ，则该匀强电场的大小为$\frac{mgtanθ}{q}$，方向水平向右．
2．如图所示，空间存在一放向竖直向下、大小为E的匀强电场．一质量为m、带电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬于O点，现将小球向左拉至细线呈水平张紧状态并由静止释放，小球将在竖直平面内做圆周运动．求：
（1）小球运动到最低点时的速度大小；
（2）在最低点时，小球对细线的拉力．
9．如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为B的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是（　　）
A．直导线中的电流方向垂直纸面向外B．b点的实际磁感应强度大小为$\sqrt{2}$B
C．a点的实际磁感应强度大小为2BD．d点的实际磁感应强度跟b点的相同
6．两块竖直足够长的平行板间有一匀强电场，在电场中用长为2.4$\sqrt{3}$cm的丝线悬一带电小球，平衡于跟竖直方向成30°角的位置，如图所示，此时小球离负极板0.05m．求：
（1）若把小球提起，使丝线水平，然后释放小球，问小球经过最低点时速度多大？
（2）球在平衡位置时将丝线剪断，小球将做何种运动？何时碰板？
7．如图所示，一水平方向足够长的传送带以vl=1m/s的速度沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面．物块以v2=2m/s的速度水平向左滑上传送带后，对物块的运动，下列判断正确的是（　　）
A．最终从传送带左端滑落
B．将以1m/s的速度返回光滑水平面
C．先向左匀减速后向右一直匀加速并回到光滑水平面
D．若增大vl，物块向左运动的位移将减小

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网