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高中物理
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综合题
1.
(2024高一下·深圳期末)
富兰克林为研究雷电现象,设计了如图甲所示的装置。帽形金属钟A上面与较长的避雷针相接,下面用等长细导线悬挂两个金属小球,形成验电器D,帽形金属钟B接地,两钟之间有一个用绝缘丝线悬挂的金属小球C。不带电时三个金属小球均静止下垂。若带负电的云层靠近避雷针时,金属小球C会左右来回撞击A、B钟发出响声,同时看到验电器D上的两个金属小球张开一定角度。
(1) 验电器D上的两个金属小球因带
电(填“正”或“负”)而张开。与金属钟B相连的接地线中电子定向移动方向是
(填“自上而下”或“自下而上”)。
(2) 如图乙,验电器D上的两个金属小球位置等高,质量均为m,相距为L,且可视作点电荷。悬线与竖直方向的夹角均为θ,已知重力加速度为g,静电常量为k,不考虑金属钟与小球间的作用力,求
(ⅰ)两球间的库仑力大小;
(ⅱ)假设两个金属小球各带有相同的电荷量,求此电荷量的大小。
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