(2012?鹽城三模)如圖所示,光滑絕緣水平桌面上有A、B兩個(gè)帶電小球(可以看成點(diǎn)電荷),A球帶電量為+2q,B球帶電量為-q,將它們同時(shí)由靜止開始釋放,A球加速度的大小為B球的2倍.現(xiàn)在AB中點(diǎn)固定一個(gè)帶電小球C(也可看作點(diǎn)電荷),再同時(shí)由靜止釋放A、B兩球,釋放瞬間兩球加速度大小相等.則C球帶電量可能為( 。
分析:根據(jù)牛頓第二定律,結(jié)合它們同時(shí)由靜止開始釋放,A球加速度的大小為B球的2倍,可知它們的質(zhì)量關(guān)系.再由庫侖定律與受力平衡來確定C球帶電量.
解答:解:由靜止開始釋放,A球加速度的大小為B球的2倍.根據(jù)牛頓第二定律可知,A、B兩個(gè)帶電小球的質(zhì)量之比為1:2;
當(dāng)在AB中點(diǎn)固定一個(gè)帶電小球C,由靜止釋放A、B兩球,釋放瞬間兩球加速度大小相等,則有C球帶正電,
根據(jù)庫侖定律與牛頓第二定律,且有:對(duì)A來說,K
2q?q
(2r)2
-K
QC?2q
r2
=ma
  
                                 對(duì)B來說,K
2q?q
(2r)2
+K
QCq
r2
=2ma

綜上解得,QC=
q
10

根據(jù)庫侖定律與牛頓第二定律,且有:對(duì)A來說,K
QC?q
r2
-K
2q?q
(2r)2
=ma

                                 對(duì)B來說,K
QCq
r2
-K
2q?q
(2r)2
=2ma

綜上解得,QC=
q
2
,故AB正確,CD錯(cuò)誤;
故選:AB
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵抓住庫侖定律中庫侖力與電量的乘積成正比,與距離的平方成反比,同時(shí)根據(jù)牛頓第二定律求出加速度.
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(1)求帶電粒子的速率.
(2)若粒子源可置于磁場(chǎng)中任意位置,且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?span id="rtpb7fv" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">
B
4
,求粒子在磁場(chǎng)中最長的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.
(3)若原磁場(chǎng)不變,再疊加另一個(gè)半徑為R1(R1>R0)圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為
B
2
,方向垂直于紙面向外,兩磁場(chǎng)區(qū)域成同心圓,此時(shí)該離子源從圓心出發(fā)的粒子都能回到圓心,求R1的最小值和粒子運(yùn)動(dòng)的周期T.

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