发布网友 发布时间:2024-06-14 23:07
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热心网友 时间:2024-06-14 23:21
(1)对B、C整体分析,当小球A带Q 1 的电量时,细线内的张力减小为T 1 ;
根据平衡条件得小球A带Q 1 电荷时电量为负,
当小球A带Q 2 的电量时,细线内的张力大于T 0 .根据平衡条件得小球A带Q 2 电荷时电量为正.
(2)根据库仑定律得
F 1 = kQ 1 q r 2B + kQ 1 q r 2C
F 2 = kQ 2 q r 2B + kQ 2 q r 2C ,
F 1 F 2 = Q 1 Q 2 .
(3)细线断裂时(加速)
根据牛顿第二定律得:
G BC +F 3 =m BC a┅①,
球A不带电时(平衡)
根据平衡条件得:
G BC =T 0 ┅②,
由①、②式,可得F 3 = T 0 a g -T 0 ┅③.
运用(2)的结论,得
T 0 -T 1 F 3 = Q 1 Q 3 ┅④,
再利用③、④式,得
Q 3 = T 0 (a-g) ( T 0 -T 1 )g Q 1 .
(4)小球A的电场力对B、C两小球整体做功等于各自做功的代数和.
W=W AB +W AC
W AB =( kQ 3 L - kQ 3 2L )q
W AC =( kQ 3 2L - kQ 3 3L )q,
W= 2kQ 3 q 3L .
答:(1)小球A带Q 1 电荷时电量为负,小球A带Q 2 电荷时电量为正;
(2)小球A分别带Q 1 、Q 2 的电荷时,两小球B、C整体受到小球A的库仑力F 1 与F 2 大小之比是 Q 1 Q 2 ;
(3)当小球A带Q 3 的电量时细线恰好断裂,在此瞬间B、C两带电小球的加速度大小为a,Q 3 是= T 0 (a-g) ( T 0 -T 1 )g Q 1 .
(4)在小球A带Q 3 (视为已知)电量情况下,若B球最初离A球的距离为L,在细线断裂到C球着地的过程中,小球A的电场力对B、C两小球整体做功为 2kQ 3 q 3L .