10．三個(gè)電量相同的正電荷Q，放在等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，問(wèn)在三角形的中心應(yīng)放置多大的電荷，才能使作用于每個(gè)電荷上的合力為零？

分析 根據(jù)幾何關(guān)系解出中心O點(diǎn)到三角形頂點(diǎn)的距離，每一個(gè)帶電小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)，不妨研究A球，A球受力平衡，BC兩球的對(duì)A是庫(kù)侖斥力，O點(diǎn)的電荷2對(duì)A是庫(kù)侖引力，列方程化簡(jiǎn)即可．

解答 解：三個(gè)電量相同的正電荷Q，放在等邊三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)上，O點(diǎn)為三角形中心，
設(shè)三角形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，
由幾何關(guān)系知：r=|AO|=$\frac{\frac{L}{2}}{cos30°}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$L，
A球受力平衡，有：
F2=$\frac{kQq}{{r}^{2}}$=F1=2Fcos 30°   
其中F=$\frac{k{Q}^{2}}{{L}^{2}}$，
所以q=$\frac{{\sqrt{3}}}{3}Q$，由F2的方向知q帶負(fù)電．
答：在三角形的中心應(yīng)放置$\frac{{\sqrt{3}}}{3}Q$的負(fù)電荷，才能使作用于每個(gè)電荷上的合力為零．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是要能正確的選擇研究對(duì)象，由于三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，以其中一個(gè)球?yàn)檠芯繉?duì)象根據(jù)平衡條件得出中心O點(diǎn)的電荷量，根據(jù)受力方向判斷電荷的正負(fù)．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

20．在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，則（　�。�
A．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度為$\frac{1}{2}$gB．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期為4π$\sqrt{\frac{2R}{g}}$
C．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度為$\sqrt{2Rg}$D．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度大小為$\sqrt{\frac{1}{2}gR}$

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

1．如圖所示，有一塊木板靜止在足夠長(zhǎng)的粗糙水平面上，木板質(zhì)量為M=4kg，長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.4m，木板右端放著一小滑塊，小滑塊質(zhì)量為m=1kg，可視為質(zhì)點(diǎn)，小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.4，木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.1，取g=10m/s2．
（1）現(xiàn)用水平向右恒力F作用在木板上，為了使小滑塊能從木板上面滑落下來(lái)，F(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？
（2）若水平向右恒力F=27.8N，且始終作用在木板上，當(dāng)小滑塊恰好從木板上滑落時(shí)，小滑塊的速度是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

18．質(zhì)量為2×103kg的汽車(chē)以5m/s的速度通過(guò)一半徑為10m的凸形橋，汽車(chē)過(guò)橋頂時(shí)對(duì)橋的壓力為1.5×104N，如汽車(chē)以速度為10m/s，通過(guò)橋頂時(shí)，汽車(chē)對(duì)橋的壓力為零．（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：填空題

5．為了探究彈簧彈力F和彈簧伸長(zhǎng)量x的關(guān)系，某同學(xué)選了A、B兩根規(guī)格不同的彈簧進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象，從圖象上看，該同學(xué)沒(méi)能完全按實(shí)驗(yàn)要求做，使圖象上端成為曲線(xiàn)，圖象上端成為曲線(xiàn)的原因是超出彈性限度．彈簧A的勁度系數(shù)為$\frac{100}{3}$（可用分?jǐn)?shù)表示）．若要制作一個(gè)精確度較高的彈簧秤，應(yīng)選彈簧A（填“A”或“B”）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

15．一人站在某車(chē)的一端，車(chē)原來(lái)相對(duì)于光滑地面靜止，則（　�。�
A．人在車(chē)上往返行走時(shí)，車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向保持不變
B．人從車(chē)的一端走向另一端的過(guò)程中，車(chē)向相反方向運(yùn)動(dòng)
C．人在車(chē)上走動(dòng)時(shí)，若人相對(duì)車(chē)突然靜止，則車(chē)因慣性沿人運(yùn)動(dòng)的相反方向作勻速運(yùn)動(dòng)
D．人在車(chē)上走動(dòng)時(shí)，若人相對(duì)車(chē)突然靜止，則車(chē)也同時(shí)停止運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

2．如圖所示，質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為l且不可伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)拴住且懸于O點(diǎn)，懸點(diǎn)O距離地面高為2l，細(xì)線(xiàn)所受拉力達(dá)到F=9mg時(shí)就會(huì)被拉斷．在懸點(diǎn)正下方P點(diǎn)固定一枚釘子，現(xiàn)將小球拉至與懸點(diǎn)O等高，并使細(xì)繩伸直，然后由靜止釋放，擺到懸點(diǎn)的正下方時(shí)細(xì)線(xiàn)碰到釘子．（小球半徑忽略不計(jì)，不考慮阻力及線(xiàn)與釘子碰撞時(shí)的能量損失）
（1）如果細(xì)線(xiàn)拉斷，小球落地時(shí)速度大小為$\sqrt{3gl}$，求小球落地點(diǎn)距O點(diǎn)的水平距離；
（2）若小球能繞釘子在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求釘子位置在豎直線(xiàn)上的取值范圍（用釘子到懸點(diǎn)的距離表示）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：多選題

19．如圖，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落在比地面低h的海平面上，若以地面為零勢(shì)能參考面，且不計(jì)空氣阻力，則（　�。�
A．重力對(duì)物體做的功為mgh
B．物體在海平面的重力勢(shì)能為mgh
C．物體在海平面上的動(dòng)能為 $\frac{1}{2}$mv02+mgh
D．物體在海平面上的機(jī)械能為 $\frac{1}{2}$mv02+mgh

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：解答題

20．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，將電磁鐵斷電后，小鋼球由靜止開(kāi)始自由下落，測(cè)得小鋼球通過(guò)光電門(mén)A所用的時(shí)間為t1，通過(guò)光電門(mén)B所用的時(shí)間為t2，為了驗(yàn)證小鋼球通過(guò)A、B時(shí)的機(jī)械能是否相等，除了已經(jīng)測(cè)得小鋼球的直徑d外，還需要進(jìn)行一些必要的測(cè)量、分析和判斷．（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間）
（1）還需要進(jìn)行的必要的測(cè)量是B（單選）
A、用天平測(cè)出小鋼球的質(zhì)量m
B、用刻度尺測(cè)出A、B兩光電門(mén)之間的豎直高度h
C、用刻度尺測(cè)出電磁鐵下端離桌面的高度H
（2）若用d、t1、t2和（1）中必要測(cè)量量的符號(hào)來(lái)表示，如果能滿(mǎn)足關(guān)系式gh=$\frac{1}{2}$（$\frac27kfo2m{{t}_{2}}$）2-$\frac{1}{2}$（$\fracqxbpaql{{t}_{1}}$）2，即可證明小鋼球在自由下落過(guò)程中機(jī)械能是守恒的．
（3）由于空氣阻力的影響，實(shí)際測(cè)得小鋼球動(dòng)能的變化量△Ek略小于小鋼球重力勢(shì)能的變化量△EP（填“略大于”或“略小于”）

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