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> 如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点...

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点...

问题详情:

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点O。当系统平衡后,两根绳与竖直方向的夹角分别为α和β,则(  )

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点...

A.α>β                       B.α<β                        C.α=β                       D.不能确定

【回答】

C

【详解】

解法一

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第2张

如上图所示受力分析,力学三角形和几何三角形相似

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第3张

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第4张

因为如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第5张如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第6张是作用力和反作用力,大小相等,且如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第7张,联立各式得

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第8张

又根据正弦定理可知

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第9张

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第10张

因角如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第11张和角如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第12张互补,则

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第13张

联立解得

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第14张

因为如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第15张如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第16张均为锐角,故

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第17张

所以ABD错误,C正确。

解法二

两球之间的库仑力是作用力和反作用力关系,大小相等,方向相反,两个小球均受到重力、静电力和拉力,因为A、B的质量比是1:2,长度之比是2:1,满足以O为支点的杠杆平衡条件

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第18张

所以

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第19张

可知

如图所示,A、B是质量比为1:2、都带正电的小球,用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点... 第20张

故ABD错误,C正确。

故选C。

知识点:库伦定律

题型:选择题

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