有三根長度皆為L=2.00m的不可伸長的絕緣輕線,其中兩根的一端固定在天花板上的O點(diǎn),另一端分別拴有質(zhì)量皆為m=1.00×10-2Kg的帶電小球A和B,它們的電量分別為+q和-q,q=1.00×10-7C.A、B之間用第三根線連接起來.空間中存在大小為E=1.00×106N/C的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向沿水平向右,平衡時A、B球的位置如圖所示.現(xiàn)將O、B之間的線燒斷,由于有空氣阻力,A、B球最后會達(dá)到新的平衡位置.(忽略電荷間相互作用力)
(1)在細(xì)線OB燒斷前,AB間細(xì)繩中的張力大。
(2)當(dāng)細(xì)繩OB燒斷后并重新達(dá)到平衡后細(xì)繩AB中張力大。
(3)在重新達(dá)到平衡的過程中系統(tǒng)克服空氣阻力做了多少的功?
解:(1)在細(xì)線OB燒斷前,受力分析如圖所示:
豎直方向上有:Tsin60°=mg ………………1 分
T=0.115N ………………1 分
水平方向上:F=qE-Tcos60°=0.043N ………………2 分
(2)平衡后的狀態(tài)如圖所示
FAB=
(qE)2+(mg)2 |
mg |
qE |
=0.14N ………………3 分
(3)AB線與水平方向夾角θ,則tanθ==1
所以 θ=45°………………1 分
所以重力做功:WG=mgL(1-sin60°+1+sin45°-sin60°)=0.195J ……………2 分
電場力做功:WE=qEL(-sin30°+sin45°-sin30°)=-0.0586J ……………2 分所以克服阻力的功:Wf=WG+WE=0.1364J ……………1 分
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年福建省高三上學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計算題
有三根長度皆為L=2.00 m的不可伸長的絕緣輕線,其中兩根的一端固定在天花板上的O點(diǎn),另一端分別拴有質(zhì)量皆為m=1.00×10-2 kg的帶電小球A和B,它們的電量分別為+q和-q,q=1.00×10-7 C.A、B之間用第三根線連接起來.空間中存在大小為E=1.00×106 N/C的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)方向沿水平向右,平衡時A、B球的位置如圖所示.現(xiàn)將O、B之間的線燒斷,由于有空氣阻力,A、B球最后會達(dá)到新的平衡位置.(忽略電荷間相互作用力)
(1)在細(xì)線OB燒斷前,AB間細(xì)繩中的張力大。
(2)當(dāng)細(xì)繩OB燒斷后并重新達(dá)到平衡后細(xì)繩AB中張力大。
(3)在重新達(dá)到平衡的過程中系統(tǒng)克服空氣阻力做了多少的功?
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