题目内容
【题目】如图所示,在光滑绝缘水平面放置一带正电的长直细棒,其周围产生垂直于带电细棒的的辐射状电场,场强大小E与距细棒的垂直距离r成反比,即E=k/r(k为未知数,在带电长直细棒右侧,有一长为l的绝缘细线连接了两个质量均为m的带电小球A和B,小球A、B所带电荷量分别为+q和+4q,A球距直棒的距离也为l,两个球在外力F=2mg的作用下处于静止状态。不计两小球之间的静电力作用。
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(1)求k的值;
(2)若撤去外力F,求在撤去外力瞬时A、B小球的加速度和A、B小球间绝缘细线的拉力;
【答案】(1)
(2)a;mg/3
【解析】
试题分析:(1)对小球A、B及细线构成的整体,受力平衡,有:
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得:![]()
(2)若撤去外力瞬时,A、B间细线拉力突然变为零,则:
对A球:
;得:
,方向向右
对B球:
;得:
,方向向右
因为
,所以在撤去外力瞬时A、B将以相同的加速度
一起向右运动,
A、B间绝缘细线张紧,有拉力T.因此,对A、B整体,由牛顿第二定律,有:![]()
即:
得![]()
对A:
解得:![]()
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