急求***高二物理

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/19 06:47:18
长为L两端封闭的玻璃绝缘真空管,内壁光滑,内装有 A,B两个小球,质量分别为 m和5m 。管竖直时A球在底部,B球恰静止在管中央,若将管倒置,则当两球平衡时,求:1,A,B 两个带电小球之间的距离。2,B 球对管底的压力的大小。

1、L
2、6.25mg

过程:
1、根据真空自由点电荷间的力的关系 F=K Q1*Q2/(r平方),
由题意可知: 其中当r=0.5L时,F=5mg
假设r=X时,F=mg,
F=K Q1*Q2/(X平方)=m,求出X=(根号下5)倍的L大于L,
因为是封闭的玻璃绝缘真空管,所以最大距离只能是L。

2、当知道两球距离是L时,可以算出B球受到的A球的作用力是1.25mg,
加上本身受到的重力5m,可以计算出对球对管底的压力的大小是6.25mg。

两球之间的库仑排斥力Fc=kQq/r²,当r=L/2时,也就是说A在底部的时候,Fc=4kQq/L²=Gb=5mg。B球在L/2处受力平衡:Fc=Gb

当B球到底部的时候,很显然,库仑力只需要平衡A球的重力即可,即Fc′=Ga=mg,

Fc′=4kQq/5L²=kQq/r²,解之,①r=(√5)L/2≈1.118L>L;也就是说这个时候球A的位置就在管子顶部。A的受力除了库仑力和重力外,还有顶部管子施加的压力,这个压力大小为F=kQq/L²-mg=(5/4)mg-mg=0.25mg,实际库仑力Fc"=kQq/L²=(5/4)mg

②而B对管底的压力F=Gb+Fc"=Gb+(5/4)mg=6.25mg。

因为B球静止,所以AB两球之间的作用力F=B球受的重力=5mg
倒置后A球在上A球受到的重力=mg<2球之间作用力5mg,所以A球被顶到管顶即距离为L
B球对管底的压力=B球重力+AB球之间作用力=10mg

好多年没做这样题了,我回答错了呵呵!

m的电荷q1,5m的电荷q2
没有倒置是5mg=k*q1*q2/(L/2)^2
倒置时mg=k*q1*q2/(s)^2
得到s=根号5*L/2
压力用整体法N=5mg+mg=6mg

1、L
2、6.25mg

第一个回答的很正确.