有三根長度皆為l=1.00 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=1.00×10-2kg的帶電小球A和B，它們的電荷量分別為-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=1.00×106 N/C?的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向沿水平向右，平衡時(shí)如圖1-2-24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(huì)達(dá)到新的平衡位置.求最后兩球的機(jī)械能與電勢能的總和與燒斷前相比改變了多少.（不計(jì)兩帶電小球間的相互作用的靜電力）

圖1-2-24

解析：本題的關(guān)鍵是找出A、B兩球重新平衡時(shí)的具體位置，根據(jù)視A、B兩球?yàn)檎w的方法，很容易確定出燒斷O、B之間的線后，A、B重新平衡的位置如下圖所示.

         

因?yàn)锳、B在水平方向上受力平衡，在豎直方向僅受線OA的拉力及各自的重力，則拉力與重力要平衡，線OA一定處于豎直位置.而B球受重力、線AB的拉力及向右的電場力，由平衡條件：·sinθ=qE,·cosθ=mg聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)θ=45°.

與原來的位置相比，A球的重力勢能減少了EA=mgl(1-sin60°)，B球的重力勢能減少了EB=mgl(1-sin60°+cos45°)，A球的電勢能增加了WA=qEl·cos60°,B球的電勢能減少了WB=qEl(sin45°-sin30°),兩種勢能總和減少了：W=WB-WA+EA+EB，代入數(shù)據(jù)解得W=6.8×10-2J.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2002?天津）有三根長度皆為l=1.00m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)，另一端分別掛有質(zhì)量皆為m=1.00×10-2 kg的帶電小球A和B，它們的電量分別為一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(shí) 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(huì)達(dá)到新的平衡位置．求最后兩球的機(jī)械能與電勢能的總和與燒斷前相比改變了多少．（不計(jì)兩帶電小球間相互作用的靜電力）

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科目：高中物理 來源： 題型：

有三根長度皆為l=1.00m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=1.00×10-2 kg的帶電小球A和B，它們的電量分別為-q和+q，q=1.00×10-7C．A、B之間用第三根線連接起來．空間中存在大小為E=1.00×106 N/C的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向沿水平向右，平衡時(shí)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(huì)達(dá)到新的平衡位置．求最后兩球達(dá)到新的平衡位置時(shí)，線OA和線AB與豎直方向的夾角分別為多少？（不計(jì)兩帶電小球間相互作用的靜電力）（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)有三根長度皆為l=1.00m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(shí)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(huì)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中張力大小？
（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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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)有三根長度皆為l=1.00m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(shí)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(huì)達(dá)到新的平衡位置再次靜止．（不計(jì)兩帶電小球間相互作用的靜電力，g=10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（1）細(xì)線燒斷前AB間細(xì)線的拉力；
（2）從燒斷細(xì)線到重新平衡過程中兩球克服阻力做功之和．

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（附加題）如圖所示，有三根長度皆為l=1.00m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.其中存在大小為E=1.00×106N／C的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向沿水平向右，平衡時(shí)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(huì)達(dá)到新的平衡位置.求最后兩球的機(jī)械能與電勢能的總和與燒斷前相比改變了多少（不計(jì)兩帶電小球間相互作用的靜電力）?

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