这道缓慢放电过程中的动态平衡试题挖有深坑,你跳过去了吗?
近期开始高二物理电场部分的新课教学,很多方面都不到位,教材是借的,练习是印的。
最近遇到一试题,该题显然是从一道老题改编过来的,原题应该是这:
一、试题回放
二、参考答案
A
三、分析与解
由于PA<PB,根据力三角形与结构三角形相似,当小球B下降到最低位置的时候,对应库仑力的那条三角形的边长AB并不为零,所以此时的库仑力不为零,因此必须分成两段进行研究。
1.小球B没有降低到最低点时,随着放电的进行,小球B逐渐下降,绳子的拉力大小是保持不变;
2.小球B降低到最低点以后,随着放电的进行,绳子的拉力大小逐渐减小,最后等于小球B的重力。
四、模拟检验
在MSC.Working Model.2D中建立如下模型,各参数设置如下。
系统重力加速度为10m/s^2;
可动球的质量为1kg;
固定电荷的电荷量为1*10^-4C;
运动电荷的电荷量为(10-0.1*time)*4*10^-4C。
建模场景
细线拉力与小球B电荷量的关系图像
五、结论
显然,随着小球B缓慢放电的进行,细线的拉力开始保持不变;当小球B降至最低点以后,随着小球B缓慢放电的继续进行,细线的拉力逐渐减小。
因此,答案应该为:先保持不变,再逐渐减小。
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