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1、简答题 如图所示,两棒所在平面与桌面垂直,棒上各穿一个质量为0.005kg的小球可以沿棒无摩擦滑动.两球均带3×10-7C的正电荷,静电力常量k=9.0×109N?m2/C2.问:
(1)若将两小球在同一水平面相距10cm由静止释放,则释放的瞬间其加速度大小为多少,方向如何?
(2)两球从上述位置开始运动到两球在同一水平线上相距多远时,两球的速度最大?

参考答案:(1)对小球受力分析如图所示:

小球受重力mg,电场力F和杆的弹力N作用,根据牛顿第二定律有:
mgsin37°-Fcos37°=ma…①
电场力F=Kq2r2 …②
代入数据m=5×10-3kg,r=10cm=0.1m,q=3×10-7C
可得:小球的加速度a=5×10-3×10×0.6-0.8×9×109×(3×10-7)20.125×10-3=-6.96m/s2
则加速度的方向沿着棒向上.
(2)对小球进行受力分析得:当小球的加速度为0时小球的速度最大
由①式和②式得可解得:
mgsin37°-F’cos37°=0…③
F′=Kq2r2x …④
由③和④可解得:rx=1.47×10-2m
答:(1)两球在同一水平面上相距10cm处下滑时的加速度为a=.6.96m/s2
(2)两球从上述位置开始下滑到两球在同一水平线上相距rx=1.47×10-2m时,两球速度最大.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 在真空中,有两个等量异种点电荷,电荷量都是q,相距r,在它们的连线中点处的电场强度的大小为(?)
A.0
B.2kq/r2
C.4 kq/r2
D.8 kq/r2
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,a、b是两个带有同种电荷的小球,用绝缘丝线悬挂于同一点,两球静止时,它们距水平面的高度相等,绳与竖直方向的夹角分别为α、β,且β>α.则:( ?)?

A.a球的质量比b球的大
B.a球的电荷量比b球的大
C.a球受到的拉力比b球的大
D.a、b两球受到的静电力大小相等
参考答案:ACD
本题解析:

根据受力分析可知
,因为两者之间的库仑力相等,但是没法判断两者电荷量之间的关系,所以B错。由于β>α,所以
,所以AD正确。
,所以
,所以C对。
点评:此类题型考察了通过受力分析求解相关作用力,由于是受三个力,此题适合使用矢量三角形求解,若使用正交分解,将会人为加大分析难度,并难以分析求解。
本题难度:一般
4、选择题 真空中两个点电荷的相互作用力为F,若每个电荷的带电量都增大一倍,而它们之间的距离保持不变,则它们之间的作用力变为( )
A.16F
B.8F
C.4F
D.2F
参考答案:由库伦定律可得:
变化前:F=Kkq1q2r2
变化后:F′=k2q12q2r2=4F.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 (10分)如图所示,把质量为0.2 g的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8C的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直方向的夹角为45°,此时绳子的拉力为多少?小球A带的电量为多少?(静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,g取10m/s2)

参考答案:
?
本题解析:解析:带电小球A进行受力分析:重力
、拉力
、库仑力
?(4分)
?
?(6分)
本题难度:简单