河南省信阳高级中学2019届高三物理一日一题：24 库仑定律（二）（图片版）

一日一题(24)—库仑定律( 例题精选 两个带电小球A和B,质量分别为m、m,带有同种电荷,带电 荷量分别为q1、qA、B两球均放在光滑绝缘的水平板上,A球 固定,B球被质量为的绝缘挡板P挡住静止,A、B两球相距 为d,如图所示.某时刻起挡板P在向右的水平力F作用下开始 向右做匀加速直线运动,加速度大小为a,经过一段时间带电小 球B与挡板P分离,在此过程中力F对挡板做功W.求: (1)力F的最大值和最小值; (2)带电小球B与挡板分离时的速度 【答案】(1)F最大值:吗;最小值(m3+m2)a-k9 (2)v=2a( m:-) 【解析】 (1)开始运动时力F最小,以B球和挡板整体为研究对象,由 牛顿第二定律得: F1+k91q2 (m3 +mz)a 解得最小力为:F1=(m3+m2)a-ka A.a、b的电荷同号,k 9 B.a、b的电荷异号,k b的电荷同号,k 64 D.a、b的电荷异号,k 【答案】D 【解析】 对小球c所受库仑力分析,画出a对c的库仑力和b对c的库仑 力,若a对c的库仑力为排斥力,ac的电荷同号,则b对c的 库仑力为吸引力,bc电荷为异号,ab的电荷为异号;若a对c 的库仑力为引力,ac的电荷异号,则b对c的库仑力为斥力, bc电荷为同号,ab的电荷为异号,所以ab的电荷为异号。设 ac与bc的夹角为,利用平行四边形定则和几何关系、库仑定 律可得,Fk2半,Fk23出,tan=3/4,tan=F ab电荷量的比值k,联立解得:k=64/27,选项D正确 【点睛】此题将库仑定律、受力分析、平行四边形定则有机融合, 难度不大 三、能力提升 如图所示,在绝缘水平面上的O点固定一正电荷,在离O点高 度为r的A处由静止释放一个带同种电荷、电量为q的液珠, 液珠开始运动瞬问的加速度大小恰好为重力加速度g。液珠沿竖 直方向运动到距O点为2r0的B点(图中未画出)时,液珠的速 度刚好为零。若已知静电力常量为k,两电荷均可看成点电荷且 电量保持不变,不计空气阻力。求: O (1)液珠运动速度最大时离O点的距离h; 2)若同质量、电荷量为15q的液珠仍从A处静止释放,求该 液珠经过B点时的速度vB的大小 答案】()√ro(2)√9r0 【解析】 (1)开始运动瞬间:Fsmg=mg解得:Fs2mg 速度最大时:F'mg sQq 即FFs 又F=k9n 所以h=√