2024届吉林省高三5月联考(JL05C-24)物理

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2024届吉林省高三5月联考(JL05C-24)物理试卷答案

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15.(15分)为研究一均匀带正电球体A周围静电场的性质。实验小组在干燥的环境中先将绝缘支架放置在一灵敏电子秤上,再将小球A放在绝缘支架上,静止时电子秤的示数为F然后将带正电的小球B用绝缘细线悬挂于球A的正上方Q点,电子秤稳定时的F0。F1,示数为F,如图甲,此时A、B球心间距离为3x。现缓慢提着小球B从点Q沿竖直方向3x0。P,B下落到点P,在P点时细线拉力刚好为零,用刻度尺测出小球B下落过程中A、B球心间距离x.小组同学查阅资料后,选取无穷远处电势为零,作出了球体A上方各点电势随x变化的图像如图乙(反比例图像)。已知点M(未画出)和点P到A球球心的距离分别为2x0和x0,,小球B所带电量为q(q>0),且远小于球A所带的电量,球A与球B之间的距离远大于两球的半径,忽略空气阻力的影响,重力加速度为g4xyt(1)求点Q处,由球A所激发的电场强度的大小;(2)求小球B位于点M时,电子秤的示数;(3)若小球B缓慢下落到M点时细线突然断裂,求小球B下落过程中的最大速度。

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