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如图所示,A、B两个带电小球的质量均为m,所带电量分别为+q和-q,两球间用绝缘细

答案:2  悬赏:10  手机版
解决时间 2021-03-25 22:39
如图所示,A、B两个带电小球的质量均为m,所带电量分别为+q和-q,两球间用绝缘细
最佳答案
1、用整体分析法:A、B之间绳的拉力和两球引力均为内力,——不考虑。而整体水平方向受的电场力为0(平衡),从竖直方向受力分析,可知:A绳始终是竖直的。
也即A的重力势能不变。
2、用隔离法分析B,水平向右电场力F = qE =mg;向下重力也是mg,作受力图,可知:B绳与水平成45度。
这时,B球位置升高 Δ h=L-Lsin45 = L(2-√2)/ 2
故答:A追问为什么“整体水平方向受的电场力为0(平衡)”?A、B受到的电场力作用点分别在A、B处,即使看成整体的话,作用点也不一样啊,怎么会平衡呢?我就是不明白这里,请多多指教,谢谢。追答1、所谓整体法,就是将多个相互作用的物体看成一个物体系(或者说看成是一个质点)。这样“外力”就只作用于一点。
2、A、B系统置于电场中,B绳倾斜且稳定后,整个系统将处于平衡状态。
这时就有:向上的力=向下的力,向左的力=向右的力。追问总电势能怎样变化,变化多少呀?追答A的电势能不变,B电场力作正功,
电势能减少 = qELcon45 = √2mgL / 2。

请注意,绳对B的拉力小于其重力。
加电场E后,到整体平衡有一个过程,
这过程中AB之间有一个瞬时的间距小于L的过程,
(也就是说,B不是沿圆弧运动)
因而L绳有一个短时的绷拉,有能量转为热。追问达到新的平衡状态时,B球不受绳的拉力吗?在什么情况下可以用整体法,把多个物体看成一个质点呀?“请注意,绳对B的拉力小于其重力。”为什么大于呀?追答1、达到新的平衡状态时,B球受绳的拉力+A的引力=√2mg ;
2、请百度“整体法和隔离法”;
3、上答中“请注意,绳对B的拉力小于其重力”,是指开始状态。
请对B在A的正下方状态时,作B的受力分析图,求绳对B的拉力便知。
初状态时,B球受绳的拉力+A的引力=mg 。
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您好,这个题答案选A
图中给出了平衡时的AB受力矢量图(物体处于平衡状态时,受力矢量和为0)
上面一根小线拉力为2Mg,竖直;下面一根线拉力为√2Mg,倾斜45°
所以,总重力势能增加了(2-√2)/2mgL,
总电势能减小了 √2/2mgL
               
有疑问请追问
追问那为什么总重力势能增加量和总电势能减少量不一样呢,应该能量守恒呀,那能量相差的部分到哪去了追答因为加场的过程中引入了能量
虽然在场加上之后和达到新平衡之间,能量是守恒的,但是没有电场时的平衡状态和加电场之后的非平衡状态(假设电场是一瞬间加上去的,此时两球位置还没有变化)能量是不相同的
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