- 电荷:库仑定律
- 共6262题
两个相同的金属小球,所带电荷大小之比为1:7,相距为 L,两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们之间的库仑力可能为原来的( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:F=k得,
当两相同金属小球带同种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量变为4:4,所以库仑力是原来的16:7.
当两相同金属小球带异种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量变为3:3,所以库仑力是原来的9:7.故CD正确,AB错误.
故选:CD.
两个带正电荷的小球,固定放置在光滑的水平绝缘板面上保持一定距离,如果两个小球同时释放,它们的加速度之比a1:a2将( )
正确答案
解析
解:两小球之间的库仑力属于作用力和反作用力,大小相等,根据牛顿第二定律可得a=,所以它们的加速度和质量成反比,即
,比值不变,所以A正确,BCD错误.
故选:A.
两个带电小球,带的电荷量都为2.0×10-5 C,相隔1米,两球可看作点电荷,试求它们之间的静电力.(静电力常量k=9×109 N•m2/C2)
正确答案
解析
解:由库仑定律F=k,代入数据可得:
F==3.6N;
答:它们之间的静电力为3.6N.
有两个带电小球,电量分别为+Q和+9Q,在真空中相距0.4m.如果引进第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态,第三个小球带的______ 电(填正或负),电量是Q的______倍.
正确答案
负
解析
解:根据上述规律可知,引入的第三个小球必须带负电,放在前两个小球的连线上且离+Q较近.设第三个小球带电量为q,放在距离+Q为x处,由平衡条件和库仑定律有:=
;
解得 x=0.1m
以+Q为研究对象,由平衡条件得:=
得q=
即第三个小球带负电,电荷量为Q的倍.
故答案为:负;.
两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为1:7,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得两球接触前的库仑力为:F=k
当两球带同种电荷时,两球接触后平分电量,则两球的电量为:q′==4Q
两球接触后的库仑力为:F‘=k=
F;
当两球带异种电荷时,两球接触中和后再平分电量,则两球的电量为:q′==-3Q
两球接触后的库仑力为:F'=k=
故CD正确、AB错误.
故选:CD.
两个半径完全相同的金属小球带有等量的正电荷,放于一竖直半圆环光滑的绝缘面内,静止时两球位置如图所示,已知两球的质量都为m,环的半径为R(小金属球的半径可以忽略),∠AOC=∠BOC=θ,则小球受到的库仑力的大小F=______,每个小球上的电荷量Q=______.
正确答案
mgtanθ
解析
解:带电小球受到重力、支持力和电场力的作用,受力如图B:
由图中几何关系可知:F=mg•tanθ
两个小球之间的距离:L=2Rcosθ
由库仑定律得:F=
所以:Q==
故答案为:mgtanθ,
3个点电荷呈三角状分布,q1=-6.00×10-9C,q2=5.00×10-9C,q3=-2×10-9C,它们之间的距离和位置如图所示.求q3所受静电力大小和方向.
正确答案
解析
解:由图可知,
所以:∠q1q3q2=37°
q1对q3的库仑力,由库仑定律得=
=4.32×10-9N,方向向右上.
q2对q3的库仑力,由库仑定律得=
=5.625×10-9N,方向向左.
F13和F23的合力即为原点处的小球受到的静电力,将沿水平方向与竖直方向分解如图,得:
水平方向的分力:Fx=F23-F13•cos37°
竖直方向的分力:Fy=F13•sin37°
根据勾股定理可得:
代入数据得:F=N.
合力的方向与水平方向之间的夹角:≈
答:q3所受静电力大小为3.32×10-9N,方向与水平方向之间的夹角是arctan,如图.
真空中有两个电荷A和B,它们之间的静电力为F,下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为.( )
正确答案
解析
解:由题F=k
A、A的电荷量变为原来的2倍,B的电荷量变为原来的3倍,同时使它们之间的距离变为原来的2倍,它们间的静电力为 F,故A错误.
B、使A和B的电荷量都变为原来的倍,同时使它们之间的距离变为原来的
倍,它们间的静电力为F,故B错误.
C、A的电荷量变为原来的倍,B的电荷量不变,同时使它们之间的距离变为原来的
倍,它们间的静电力为
F,故C错误.
D、A的电荷量变为原来的倍,B的电荷量变为原来的
倍,同时使它们之间的距离变为原来的2倍,它们间的静电力为
F,故D正确.
故选D.
三个电荷量均为Q(正电)的小球A、B、C质量均为m,放在水平光滑绝缘的桌面上,分别位于等边三角形的三个顶点,其边长为L,如图所示,求:
(1)在三角形的中心O点应放置什么性质的电荷,才能使三个带电小球都处于静止状态?其电荷量是多少?
(2)若中心电荷带电荷量在(1)问基础上加倍,三个带电小球将加速运动,求其加速度大小.
正确答案
解析
解:(1)由几何关系知:r=|AO|=L=
L,A球受力平衡,
有F2==F1=2Fcos 30°
其中F=,
所以q=Q,由F2的方向知q带负电.
(2)当q′=2q时,F2′=2F2
A球的合力F合=F2′-F1=2F2-F1=F1=;
由牛顿第二定律:a=.
答:(1)在三角形的中心应放置负电荷,电荷量为Q.
(2)三个带电小球将加速运动,其加速度大小为.
库仑定律的表达式,正确的是( )
正确答案
解析
解:库仑定律表达式为F=k,其中k为静电力常量k=9.0×109N•m2/C2.
故选:B.
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