光滑水平面上有等质量小球ABC,它们之间间距均为L,已知AB球带等量正电荷q,现在C施以外力F,使3球在运动过程中保持L不变,求(1)C球带什么电荷?电量多少?(2)外力F的大小与方向
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/07/06 19:07:00
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光滑水平面上有等质量小球ABC,它们之间间距均为L,已知AB球带等量正电荷q,现在C施以外力F,使3球在运动过程中保持L不变,求(1)C球带什么电荷?电量多少?(2)外力F的大小与方向
光滑水平面上有等质量小球ABC,它们之间间距均为L,已知AB球带等量正电荷q,现在C施以外力F,使3球在运动过程中保持L不变,求
(1)C球带什么电荷?电量多少?
(2)外力F的大小与方向
光滑水平面上有等质量小球ABC,它们之间间距均为L,已知AB球带等量正电荷q,现在C施以外力F,使3球在运动过程中保持L不变,求(1)C球带什么电荷?电量多少?(2)外力F的大小与方向
(1)C球带什么电荷?电量多少?
应该带负电荷.
三个球成等边三角形
C对A、B的引力在AB方向上的分力刚好=A、B的斥力
F引*sin30=F斥
F引=2F斥
而F=EQ,E=KQ/R^2
电场力同电量成正比,故
Qc=2q
C球带2q的负电量
(2)外力F的大小与方向
方向垂直于AB,拉着3个球运动.
F引=Eq=Kq^2/L^2
外力 F=cos30 *F引=根号3 *Kq^2/(2L^2)
c正电
我看看做个图给你看吧~! ●代表带正电。○代表带负电
←●→ ←○→ F2←●→F1
q1 q2 q3
← L → ← L →
(1)如图,运动过程中保持L不变。及F合不变。
所以C球带负电。。
所以:...
全部展开
我看看做个图给你看吧~! ●代表带正电。○代表带负电
←●→ ←○→ F2←●→F1
q1 q2 q3
← L → ← L →
(1)如图,运动过程中保持L不变。及F合不变。
所以C球带负电。。
所以:F1=Kq1q3/4L~2 F2=Kq1q2/L~2 F合=0 所以 F1=F2得出:q2=q3/4=q/4
(2)不用说了吧,第一题和图都说明一切了
收起
首先三个球肯定是在等边三角形的三个顶点上。A和B之间有斥力,斥力的大小为:N=k*(q/L)^2。
为了保持A和B之间的距离L,那么C球对A或B的力首先应该在AB连线的方向上抵消A和B之间斥力。那么C球肯定带负电荷。C球对A或B球的引力在AB连线上的分力正好等于AB之间的斥力,所以有:
[k*(Qq)/L^2]*sin30°=k*(q/L)^2。。。。。Q假设为C球的带电量
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首先三个球肯定是在等边三角形的三个顶点上。A和B之间有斥力,斥力的大小为:N=k*(q/L)^2。
为了保持A和B之间的距离L,那么C球对A或B的力首先应该在AB连线的方向上抵消A和B之间斥力。那么C球肯定带负电荷。C球对A或B球的引力在AB连线上的分力正好等于AB之间的斥力,所以有:
[k*(Qq)/L^2]*sin30°=k*(q/L)^2。。。。。Q假设为C球的带电量
那么Q=2q
但是在C球和AB球之间在AB连线的垂直方向还有相互吸引的分力存在。C球对A或B球在AB连线方向上的分力大小为:
T=[k*(Qq)/L^2]*cos30°=k*(q/L)^2*根号3
所以AB球在T力的作用下,以加速度a=T/m的速度沿AB连线的垂线方向朝C球移动。而C球由于同时受到A和B球的作用(相互作用,牛顿第三定律),所以C球所受的力为2T,方向也是沿AB线的垂线方向朝AB连线靠近,运动的加速度为:
A=-2T/m。。。。。。。因为C球的运动方向和AB球相反,所以其加速度为负
为了保持三球之间的距离L,那么必须有一个力F加在C球上,使C球的运动加速度变为A=T/m(加速度大小和方向都与AB球相同),那么F力的大小应该等于:
F=m*(3A)=3k*(q/L)^2*根号3
方向和AB球运动的方向相同,同时垂直于AB连线这个方向。
不能画图,说起来费事,建议你自己画图算一下就明白了。这个题的关键是保持彼此距离L,这意味着三个球之间的相对于任意一个其他的球都是静止的,所以加速度应该是相同的。
收起
A ● ●B
●
C
受力分析,计算。大家都分析的很透了