FANPHYSICS · NOTEBOOKLM 讲义

例8:木盒内双球断绳

章节:电荷守恒定律与库仑定律 · 资料编号:coulomb_lesson4_course_08_box_cut_string

题目

木盒内异号小球 A、B 分别由两根竖直细绳约束。静止时地面压力为 F_N,B 绳张力为 F。剪断 B 绳,判断木盒压力。

选项

  1. A. 刚剪断仍为 F_N
  2. B. 刚剪断为 F_N+F
  3. C. 刚剪断为 F_N-F
  4. D. B 向上运动过程中木盒压力逐渐增大

学习定位

电场强度与电势能

题族:静电系统瞬时变化

母题L2难度 4/5

训练能力:电荷守恒、库仑力受力分析

前置知识:力的平衡、牛顿第二定律

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核心知识点

电荷守恒库仑定律木盒内双球断绳

参考答案

BD

分步解析

1. 条件提取

先分别写两球平衡,再比较剪断前后绳对木盒的竖直作用。

2. 对应公式

\[F_e=mg+F,\qquad T_A=mg+F_e\]

3. 推导过程

剪断前 B 绳对盒有向上的 F;剪断瞬间该作用消失,而 A 绳张力尚未改变,所以压力增大 F。B 上升时球间距减小、吸引力和 A 绳张力增大,压力继续增大。

4. 结论

答案为 **BD**。

变式练习

进阶近似题:同考点迁移

在“木盒内双球断绳”模型中改变电荷符号、几何尺度或操作顺序,判断平衡条件与库仑力如何变化。

变式答案

先确认电荷守恒与电性,再按新几何关系列库仑力和平衡方程。

思路提示

保持核心物理约束不变,重点检查距离平方、电荷分配和力的方向。