- 电荷:库仑定律
- 共6262题
相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为+9Q和-Q,放在光滑绝缘的水平面上,现引入第三个点电荷C,使三者在库仑力作用下都处于静止状态,则C所带的电荷量为______(说明电性),并且C应放在 距B点电荷______位置上.
正确答案
右侧
解析
解:A、B、C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必须为正,在B的另一侧.
设C所在位置与B的距离为r,则C所在位置与A的距离为L+r,要能处于平衡状态,
所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电量为q.则有:
解得:r=
对点电荷A,其受力也平衡,则
解得:q=
故答案为:;右侧
.
如图所示,两个带电小球用绝缘细线悬挂在同一高度,处于静止状态.将该装置暴露在雾霾空气中,则两个小球的间距将______.
正确答案
增大
解析
解:带电相同的小球受引力作用,带异种电荷,
根据F=k 可知,该装置暴露在雾霾空气中,电量减小,则库仑力减小,则两个小球的间距将增大.
故答案为:增大.
如图,竖直绝缘墙上固定一带电小球A,将质量为m的带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处.图中AC=BC=h,初始时丝线BC静止在与竖直方向夹角θ=37°的位置,改变B的带电量使丝线BC静止在与竖直方向夹角为53°的位置.已知重力加速度为g.求:
(1)B球的重力势能变化量;
(2)B球初、末带电量之比.
正确答案
解析
解:(1)B球的重力势能变化量等于前后两位置处的重力势能的差,即
△Ep=Ept-Epo=;
(2)根据几何关系和余弦定理可得前后两次AB之间的距离分别为:,
,
设A球带电量为Q,A、B球之间的距离为r,
则θ=37°时,根据相似三角形可得:,
则θ=53°时,根据相似三角形可得:,
则:=
.
答:(1)B球的重力势能变化量为;
(2)B球初、末带电量之比为.
关于电荷间的相互作用,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷.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.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、点电荷是指本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷,能否看作点电荷与物体本身大小、质量等无关,要看物体本身的大小与物体相互之间的距离能否忽略,故A错误;
B、物体是否是点电荷与带电体的大小、体积、质量等因素无关,要看物体本身的大小与物体相互之间的距离能否忽略,故B错误;
C、当r→0时,带电体不能看作点电荷,公式F=k不再成立,故C错误;
D、静电力常量是由实验测得的,不是从理论上推导出来的,故D正确.
故选:D.
在光滑的绝缘水平面上,由两个质量均为m带电量分别为+q和-q的甲、乙两个小球,在力F的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r为( )
正确答案
解析
解:选甲、乙作为整体为研究对象,加速度为:a= …①
选乙为研究对象,列牛顿第二定律方程有:=ma…②
①②联立得:r=q,故A正确、BCD错误.
故选:A.
如图所示,在边长均为l的三角形绝缘支架的三个点上各固定着质量均为m,电量分别为-q,+2q,+2q的A,B,C小球,球A用绝缘细线吊于天花板上,整个装置处于场强为E的竖直向下的匀强电场中,支架重不计,则悬线的张力大小为______.
正确答案
3mg+3qE
解析
解:以三个小球组成的整体为研究对象,分析受力如图:重力3mg、电场力(2qE+2qE-qE)=3qE,方向竖直向下,细线的拉力T,由平衡条件得:
T=3mg+3qE
故答案为:3mg+3qE.
自然界中任何两个物体都相互吸引、引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量的乘积成正比,与它们之间的距离的______成反比.
正确答案
二次方
解析
解:根据万有引力定律的内容知,自然界中任意两个物体间的引力大小与两物体质量的乘积成正比,与两物体距离的平方成反比,
故答案为:二次方
两个半径相等的绝缘金属小球A、B,它们带电荷量之比是6:7,A带正电,B带负电,相互作用力为F.如果保持A、B之间的距离不变,取另一个和A、B一样大的不带电的绝缘金属小球C,先接触A,移开,再接触B,再移开,若A、B球均可视为点电荷.试分析说明,此时A、B之间的相互作用力是多少?是吸引力还是排斥力?
正确答案
解析
解:设A带的电荷量为6q,则B所带的电荷量为:-7q,
由库伦定律可知,A、B间的库伦力:F=k=
,
由电荷守恒定律可知:qA′=3q,qB′==-2q,
A、B间的库仑力:F′=k=
=
F,
A、B所带电荷的电性相反,它们间是引力;
答:此时A、B之间的相互作用力是F,是吸引力.
氢原子核只有一个质子,核外有一个电子绕核旋转,轨道半径r=5.28×10-11m.已知电子的电荷量大小为e=1.60×10-19C,质子电荷量的大小与电子相同,问质子和电子间存在的静电力是排斥力还是吸引力?大小多少?
正确答案
解析
解:根据库仑定律F=k,
代入数据F=9.0×109×N=8.3×10-8N.
质子带正电,电子带负电,故它们之间是引力.
答:它们之间的静电力是引力,其大小是8.3×10-8N.
扫码查看完整答案与解析