19.水平光滑的絕緣細管中,兩相同的帶電金屬小球相向運動,當相距L時,加速度大小均為a,已知A球帶電荷量為+q,B球帶電荷量為-3q.當兩球相碰后再次相距為L時,兩球加速度大小為多大?

分析 由庫倫定律求的兩球間的庫侖力,由牛頓第二定律求的加速度,碰后兩球所帶電荷中和之后在均分,由庫倫定律求的兩球間的庫侖力,由牛頓第二定律求的加速度.

解答 解:在碰撞之前,兩球間的庫侖力為:
F=$\frac{3k{q}^{2}}{{L}^{2}}$
產生的加速度為:
a=$\frac{F}{m}$
碰撞之后,兩球電荷中和后再均分,故兩球間的庫侖力為:
F′=$\frac{k{q}^{2}}{{L}^{2}}$
此時的加速為:
a′=$\frac{F′}{m}$
聯(lián)立解得:
a′=$\frac{a}{3}$.
答:當兩球相碰后再次相距為L時,兩球加速度大小都為$\frac{a}{3}$.

點評 本題主要抓住異種電荷接觸后中和再均分,利用好庫侖定律和牛頓第二定律即可.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.在點電荷Q的電場中,距Q為r處放一檢驗電荷q,以下說法中正確的是( 。
A.q在r處的受力方向僅由Q的正、負決定
B.r處場強方向僅由Q的正、負決定
C.r處場強的正、負由場強零點的選擇決定
D.r處場強的正、負由q的正、負決定

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系,實驗裝置如圖所示,實驗主要過程如下:
(1)設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、…;
(2)分析打點計時器打出的紙帶,求出小車的速度v1、v2、v3、…;
(3)作出W-v草圖;
(4)分析W-v圖象.如果W-v圖象是一條直線,表明W∝v;如果不是直線,可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝$\sqrt{v}$等關系.
以下關于該實驗的說法中有一項不正確,它是(  )
A.本實驗設法讓橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W、….所采用的方法是選用同樣的橡皮筋,并在每次實驗中使橡皮筋拉伸的長度保持一致.當用1條橡皮筋進行是實驗時,橡皮筋對小車做的功為W,用2條、3條、…橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、…實驗時,橡皮筋對小車做的功分別是2W、3W、…
B.小車運動中會受到阻力,補償?shù)姆椒,可以使木板適當傾斜
C.某同學在一次實驗中,得到一條記錄紙帶.紙帶上打出的點,兩端密、中間疏.出現(xiàn)這種情況的原因,可能是沒有使木板傾斜或傾角太小
D.根據(jù)記錄紙帶上打出的點,求小車獲得的速度的方法,是以紙帶上第一點到最后一點的距離來進行計算

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖是A、B兩物體同時由同一地點向同一方向做直線運動的v-t圖象,從圖象上可知( 。
A.20s末A、B相遇B.A做勻速運動,B做勻加速運動
C.20s末A、B相距最遠D.40s末A、B相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

14.一門反坦克炮直接瞄準所要射擊的一輛坦克,射擊后,經(jīng)過t1=0.6s,在炮臺上看到炮彈爆炸,經(jīng)過t2=2.1s,才聽到爆炸的聲音.問坦克離炮臺的距離多遠?炮彈飛行的水平速度多大?(聲音在空氣中的傳播速度是340m/s,空氣阻力不計)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,在水平放置兩平行金屬板M、N之間的P點,固定有一個帶電量為-q的點電荷,兩金屬板通過電阻R接到直流電源上,其中N板接地.( 。
A.當保持其它條件不變,而將M板向上移動的過程中,兩極板間的電場變強
B.當保持其它條件不變,而將M板向上移動的過程中,通過R的電流方向是向左的
C.當保持其它條件不變,而將M板向上移動到某處穩(wěn)定后與移動前相比,p處點電荷的電勢能變大
D.將電容器與電源斷開,若M板向上移動到某處穩(wěn)定后與移動前相比,p處點電荷的電勢能變小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.下列關于質點的說法中,正確的是( 。
A.質點是一個理想化模型,實際上并不存在,引入這個概念沒有多大意義
B.只有體積很小的物體才能看作質點
C.只有做平動的物體,皆可看作質點
D.物體能不能看作質點主要由物體的形狀和大小對所研究的問題影響程度來決定

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

8.某同學在“探究碰撞中的不變量”實驗中,采用如圖1所示的實驗裝置,在光滑的水平軌道上,停著甲、乙兩輛小車,甲車系一穿過打點計時器的紙帶.在啟動打點計時器的同時,給甲車沿軌道方向的沖量,甲車運動一段距離后,與靜止的乙車發(fā)生正碰,由于兩車相撞處裝有尼龍拉扣,兩車立即粘在一起繼續(xù)運動.紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運動情況,如圖2所示,紙帶上AB兩點的距離為1.20cm;為完成實驗,同學已經(jīng)測出碰撞前后小車甲的速度,他還需要測量兩小車的質量.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

3.像打點計時器一樣,光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器,每個光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成.當有物體從光電門通過時,光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.現(xiàn)利用如圖1所示裝置設計一個“探究物體運動的加速度與合外力、質量關系”的實驗,圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板,1、2是固定在木板上間距為l的兩個光電門(與之連接的兩個光電計時器沒有畫出).小車上固定著用于擋光的窄片K,讓小車從木板的頂端滑下,光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2
(1)用游標卡尺測量窄片K的寬度(如圖2)d=5.15×10-3m(已知l>>d),光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為t1=2.50×10-2s、t2=1.25×10-2s;
(2)用米尺測量兩光電門的間距為l,則小車的加速度表達式a=$\frac{({t}_{2}^{2}-{t}_{1}^{2})jihk3cu^{2}}{2l{t}_{1}^{2}{t}_{2}^{2}}$(各量均用(1)(2)里的已知量的字母表示);
(3)該實驗中,為了把砂和砂桶拉車的力當做小車受的合外力,就必須平衡小車受到的摩擦力,正確的做法是不掛砂和砂桶,調節(jié)長木板的傾角,輕推小車讓其下滑,直至兩個光電計時器的讀數(shù)相等為止;
(4)某位同學通過測量,把砂和砂桶的重量當做小車的合外力F,作出a-F圖線.如圖3中的實線所示.試分析:圖線不通過坐標原點O的原因是平衡摩擦力時木板傾角太大;曲線上部彎曲的原因是沒有滿足小車質量遠大于砂和砂桶的質量.

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