- 电荷:库仑定律
- 共6262题
如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β,且α<β,两小球在同一水平线上,由此可知( )
正确答案
解析
解:A、根据牛顿第三定律得:A球对B球的库仑力等于B球对A球的库仑力,无论两球电荷量是否相等所受库伦力都相等,故无法比较哪个电荷量较大,故A错误;
对小球受力分析,根据平衡条件有:
B、对小球A、B受力分析,根据平衡条件有:
mAg=
mBg=
因α<β,所以mA>mB,故B错误.
C、根据平衡条件有:
F拉A=
F拉B=
因α<β,所以B球受的拉力较小,故C错误.
D、两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′,
对小球A、B受力分析,根据平衡条件有:
tanα′=
tanβ′=
因为mA>mB,所以α′<β′.故D正确.
故选:D.
真空中有甲、乙两个点电荷,相距为r,它们间的静电力为F,若两个电荷间的距离变为2r,则它们之间的库仑力变为______.
正确答案
解析
解:真空中两个电荷量均为Q的点电荷,相距为r时的相互作用静电力大小为F,根据库仑定律,有:
F=k若将这两个点电荷间的距离变为2r,则他们之间的静电力大小变为:
F′=k=
,
故答案为:
根据卡文迪许的发现,假设两个带异种电荷的小球放在光滑绝缘的水平桌面上,由静止释放,在两小球碰撞之前,两球的( )
正确答案
解析
解:当两个带异种电荷的小球放在光滑绝缘的水平桌面上,由静止释放时,两小球会在库仑力作用下相向做加速运动,根据库仑定律,可知,电量不变,距离减小,库仑力变大,加速度变大,速度也增大.故D正确、ABC错误.
故选:D.
如图所示,把带电量为QA=-5.0×10-8C小球A用绝缘细绳悬起,若将带电量为QB=4.0×10-6C的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,则绳与竖直方向成α=45°角,试问:
(1)B球受到的库仑力多大?
(2)A球质量是多少?
正确答案
解析
解:(1)根据库仑定律可得=0.02N
(2)A球受重力、拉力和静电力处于平衡,根据平衡条件得
A球受到B球的库仑力为F=mgtan45°
所以=
故A球的质量为2g.
答:(1)B球受到的库仑力为0.02N.
(2)A球质量是2g.
真空中有两个静止的点电荷,它们之间的相互作用力大小为F,若把两个点电荷的带电量都增大为原来的4倍,距离增大为原来的2倍,则它们之间的相互作用力大小变为______.
正确答案
4F
解析
解:由库伦定律可得:
变化前:F=
变化后:F′==4F.
故答案为:4F
一条长为3l的丝线穿着两个质量均为m的金属环A和B,将线的两端都系于同一点O,当金属环带电后,由于静电斥力使丝线构成一等边三角形,此时两环处于同一水平面上,如不计环与丝线的摩擦,两环各带多少电量?
正确答案
解析
解:因为两个小环完全相同,它们的带电情况相同,设每环带电为Q,小环可看成点电荷.受力分析如下图所示,
以B为研究对象受力分析,小球受重力、丝线的张力F1和库仑力F.
根据平衡条件,竖直方向有:F1cos30°=mg ①,
水平方向有;F1+F1sin30°=F ②,
其中F= ③,
因为是光滑小环,因此两个方向的丝线的张力相等,
以上三式联立可得:
Q=
答:两环带电量为.
两个点电荷甲和乙同处于真空中
(1)甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的静电力是乙对甲的静电力的______倍;
(2)保持两点电荷的电量不变,将它们之间的距离增大为原来的3倍,则它们之间的静电力变为原来的______倍;
(3)把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,则它们之间的距离必须变为原来的______倍,才能使其间的静电力不变.
正确答案
1
4
解析
解:(1)由于电荷之间的库仑力互为作用力与反作用力,所以甲对乙的静电力与乙对甲的静电力大小相等.
(2)真空中有两个点电荷,他们之间的静电力为F,根据库仑定律,有:
… ①
保持两点电荷的电量不变,将它们之间的距离增大为原来的3倍,则:…②
(3)现把每个电荷的电荷都增大为原来的4倍,则它们之间的距离:
…③
联立①③可得:r1=4r
故答案为:(1)1;(2);(3)4
两个带电量分别为+Q和+16Q的小球,在真空中相距0.3米,若引进第三个带电小球,正好使三球都处于平衡状态,第三个球应放在距+Q______米的地方;距+16Q______米的地方,第三个球带______电荷,带电量为______Q.
正确答案
0.06
0.24
负
0.64
解析
解:三个电荷要平衡,必须三个电荷的一条直线,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C必须为负电,两电荷之间.
设第三个电荷的电量为q,第三个电荷q所在位置与+Q的距离为r,则第三个电荷所在位置与+16Q的距离为0.3-r,要能处于平衡状态,
所以+Q对q的电场力大小等于+16对q的电场力大小.则有:k=k
解得:r=0.06m.
对点电荷+Q,其受力也平衡,则k=
解得:q=0.64Q.
故答案为:0.06,0.24,负,0.64.
下列几组说法中正确的一组是( )
①同种电荷相互吸引
②同种电荷相互排斥
③异种电荷相互吸引
④异种电荷相互排斥.
正确答案
解析
解:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故A正确,BCD错误.
故选:A.
发现电荷间相互作用力规律的科学家是( )
正确答案
解析
解:发现点电荷的相互作用力规律的科学家是库仑.
故C正确、ABD错误.
故选:C.
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