如圖所示，在水平向右、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，兩個帶電量均為+q的小球A、B通過兩根長度均為L的絕緣細(xì)線懸掛。A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的5倍，兩球靜止時，兩細(xì)線與豎直方向的夾角分別為30°、60°。以懸掛點(diǎn)O作為零電勢和零重力勢能面，重力加速度為g。

(1)畫出B球的受力示意圖，并求B球的質(zhì)量mB；

(2)用一個外力作用在A球上，把A球緩慢拉到最低點(diǎn)A’，兩球電勢能改變了多少？

(3)根據(jù)最小勢能原理，當(dāng)一個系統(tǒng)的勢能最小時，系統(tǒng)會處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。撤去(2)問中的外力，直至兩球在空氣阻力作用下再次靜止，此過程中，A、B兩球最小勢能(包括電勢能和重力勢能)為多大？(本小題忽略兩電荷之間的電勢能)

 (1)圖略4個力：豎直向下的重力、水平向右的電場力、沿繩子方向的拉力和庫侖斥力(1分)

重力與電場力合力沿繩子，有

                                                                             2分

(2)A的移動不影響AB之間繩子的方向，當(dāng)A移動到最低點(diǎn)時，兩球都移動了L/2，克服電場力做功，電勢能增量為ΔW=                                              3分

(3)根據(jù)所給信息可知，最后小球A、B回到最初靜止的狀態(tài)時總勢能最小。   2分

此時總勢能

                   2分

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，用長為L的絕緣細(xì)繩將一個質(zhì)量為m的帶電小球懸掛于O點(diǎn)，平衡時，小球位于B點(diǎn)，此時繩與豎直方向的夾角為θ（θ＜45°）．已知重力加速度為g．求：
（1）小球靜止在B點(diǎn)時受到繩的拉力大�。�
（2）若將小球拉到O點(diǎn)等高的A點(diǎn)（此時繩拉直），然后釋放小球，當(dāng)小球運(yùn)動到最低點(diǎn)C時受到繩的拉力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平向右的拉力F作用下，木塊在長木板上向右做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為a．長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知，木塊質(zhì)量為m，長木板質(zhì)量為M，長木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ1，木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為μ2．地面對長木板的摩擦力大小為（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，用長為L的絕緣細(xì)繩將一個質(zhì)量為m的帶電小球懸掛于O點(diǎn)，平衡時，小球位于B點(diǎn)，此時繩與豎直方向的夾角為θ（θ＜45°）．已知重力加速度為g．求：小球靜止在B點(diǎn)時受到繩的拉力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在水平向右場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的點(diǎn)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放，在電場力的作用下經(jīng)時間t運(yùn)動到B點(diǎn)．求：
（1）A、B兩點(diǎn)間的距離；
（2）點(diǎn)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過場中，電勢能的變化量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中的A點(diǎn)，有一個質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的油滴以速度v豎直向上運(yùn)動．已知當(dāng)油滴經(jīng)過最高點(diǎn)B時，速度大小也為v．求：
（1）場強(qiáng)E的大小；
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢差．

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