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如图,质量分别为和的两小球带有同种电荷,电荷量分别为和,用绝缘细线悬挂在天花板上...

如图,质量分别为的两小球带有同种电荷,电荷量分别为,用绝缘细线悬挂在天花板上。平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为。两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别,最大动能分别为,下列判断错误的是     

A一定小于

B一定大于

C一定大于

D一定大于

 

D 【解析】 试题分析:对小球A受力分析,受重力、静电力、拉力,如图: 根据平衡条件,有: ,故:,同理,有: ,由于,故,故A正确;小球摆动过程机械能守恒,有,故: 其中相同,根据数学中的半角公式,得到: 其中,相同,故越大,越大,动能越大,故一定大于,故B正确;小球摆动过程机械能守恒,有,解得,由于A球摆到最低点过程,下降的高度较大,故A球的速度较大,故C正确;两球间的库仑力是作用力与反作用力,一定相等,与两个球是否带电量相等无关,故D错误。 考点:牛顿第二定律、机械能守恒定律 【名师点睛】设两个球间的静电力为F,分别对两个球受力分析,求解重力表达式后比较质量大小;根据机械能守恒定律列式求解后比较最低点速度大小,再进一步比较动能大小;本题关键分别对两个小球受力分析,然后根据平衡条件列方程;再结合机械能守恒定律列方程分析求解。  
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考点分析:
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带同种电荷的a、b两小球在光滑水平面上相向运动,已知当小球间距小于或等于L时,两者间的库仑力始终相等;小球间距大于L时,库仑力为零。两小球运动时始终未接触,运动时速度v随时间t的变化关系图像如图所示,由图可知     

Aa小球质量大于b小球质量

B时刻两小球间距最大

C时间内两小球间距逐渐减小

D时间内b小球所受斥力方向始终与运动方向相反

 

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由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图放置,在AO杆、BO杆上套有带正电的小球PQ,两个小球恰能在某一位置平衡,现将P缓慢地向左移动一小段距离,两球再次达到平衡,若小球所带电量不变,与移动前相比(   )

A. PQ之间的距离增大

B. BOQ的弹力减小

C. AOP的摩擦力增大

D. AOP的弹力减小

 

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如图,光滑绝缘水平面上两个相同的带电小圆环AB电荷量均为q,质量均为m,用一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环,并系于结点O。在O处施加一水平恒力F使AB一起加速运动,轻绳恰好构成一个边长为的等边三角形,则( )

A. 小环A的加速度大小为

B. 小环A的加速度大小为

C. 恒力F的大小为

D. 恒力F的大小为

 

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两个相同的金属小球,带电量之比为,当它们相距r时的相互作用力为,若把它们相互接触后再放回原处,它们的相互作用力变为,则可能为    

A      B     C      D

 

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如图所示为赛车场的一个梨形赛道,两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O'O距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的225倍,假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动,要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短。(发动机功率足够大,重力加速度g=10m/s2=314)。

求:(1)在两个弯道上的最大速度分别是多少?

2)应从什么位置开始加速,加速度是多大?

3)完成一圈的最短时间是多少?

 

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