衡水金卷 广东省2024届新高三开学联考(8月)物理/

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10.质量均为m的三个带电小球A、B、C用三根长度均为l的绝缘细线相互连接，放置在光滑绝缘的水面上，A球的电荷量为十q。在C球上施加一个水向右的恒力F之后，三个小球一起向右运动，三根细线刚好都伸直且没有弹力，F的作用线的反向延长线与A、B间的细线相交于细线的中点，如图所示。已知静电力常量为，下列说法正确的是A.B球的电荷量可能为+2gB.C球的电荷量为一2gC.三个小球一起运动的加速度大小为3gml2D.恒力F的大小为25g12【答案】BC【解析】根据对称性可知，A球的电荷量和B球的电荷量相同，A错误；设C球的电荷量大小为q,以A球为研究对象，B球对A球的库仑斥力大小为F-g,名，C球对A球的库仑引力大小为FcA=9gC,由题意可知小对运动的加速度方向与F的作用线行，则有Fc4sin30°=F,Fc4c0s30°=m,解得g0=2g,a-5gm12,C球带负电，故C球的电荷量为一2q,B、C正确；以三个小球整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得F=3ma=33kq,D错误。12二、非选择题：本题共3小题，共40分。11.(8分)如图所示，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷量为+Q的电荷，在垂直于圆环所在面且过圆心0的轴线上有A、B、C三个点，C和O、O和A间的距离均为d,A、B间距离为2d。在B点处有一电荷量为十q的固定点电荷。已知A点处的电场强度为零，静电力常量为k。求：(1)带电圆环在O点处产生的电场强度大小。(2)C点处的电场强度。【答案】(1)02)路方向由0指的C【解析】(1)圆环上关于圆心对称的两小段圆孤上的电荷在O点处产生的电场强度大小相等、方向相反，其合电场强度为零，则带电圆环在O点处产生的电场强度大小为Eo=0(2)A点处的电场强度为零，根据电场叠加原理知，带电圆环和B,点处，点电荷在A点处产生的电场强度大小均为Ea则一(2d),两者方向相反根据对称性可知带电圆环在C,点处产生的电场强度为kqEa=(2d,方向由0指向CB处点电荷在C,点处产生的电场强度为kqEc:-4,方向由0指向C·36·