- 电荷:库仑定律
- 共6262题
库仑定律是电学中第一个被发现的定量规律,它的发现受万有引力定律的启发.实际问题中有时需要同时考虑万有引力和库仑力,比如某无大气层的均匀带有大量负电荷的质量分布均匀的星球.将一个带电微粒置于离该星球表面一定高度处无初速释放,发现微粒恰好能静止.现给微粒一个如图所示的初速度v,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:根据库仑定律,静电力:F=
万有引力:F′=
根据平衡条件,有:
F=F′
距离r变化时,静电力与库仑力一直平衡,故合力为零,做匀速直线运动;
故选:A.
把q1=4×10-9C的试探电荷放在电场中的A点,具有6×10-8J的电势能,则A点的电势为______ V,若把q2=2×10-10C的试探电荷放在电场中的A点,则电荷所具有的电势能______ J.
正确答案
15
3×10-9
解析
解:A的电势式φ==
=15V
把q2=2×10-10C的试探电荷放在电场中的A点,其电势能为
EP′=q2φ=2×10-10×15J=3×10-9J.
故答案为:15;3×10-9.
两个带电小球,带的电荷量都为1.0×10-5 C,相隔0.5米,两球可看作点电荷,试求它们之间的静电力大小.(静电力常量k=9×109 N•m2/C2)
正确答案
解析
解:根据库伦定律得:F==9×109×
=3.6N
答:它们之间的静电力大小为3.6N.
A、B两小球分别带9Q和-3Q的电荷,固定在相距为L的位置上,现有一电荷量为Q的小球C,问将它放在什么位置受到的静电力为零?
正确答案
解析
解:根据同种电荷相吸,异种电荷相斥,因此小球C只可能在AB连线的右侧,
设带电荷为Q的小球C,距-3Q位置为r
要使所受的静场力为0,那么该处的电场强度为0,
故有k=k
解得:r=
答:将它放在B球的右侧,离B的位置受到的静电力为零.
真空中有两个点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果将它们的距离增大为原来的2倍,将其中之一的电荷量增大为原来的2倍,它们之间的作用力变为______.
正确答案
解析
解:由点电荷库仑力的公式F=k可以得到,将其中之一的电荷量增大为原来的2倍,将它们之间的距离增大为原来的2倍,库仑力将变为原来的
.
故答案为:
真空中两个静止点电荷间相互作用力为F,若两电荷间距离不变,两电荷电量都增大为原来的2倍,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F=
若两电荷间距离不变,两电荷电量都增大为原来的2 倍,
则两点电荷间的静电力大小F′=k=4F,故B正确,ACD错误;
故选:B.
真空中有两个点电荷Q1、Q2,相距18cm,已知Q1是正电荷,其电量为1.8×10-12C,他们之间的引力大小为F=1.0×10-12N,求Q2的电量及带电性质.(已知静电力常量k=9.0×109N.m2/C2)
正确答案
解析
解:由库仑定律F=k,
解得:Q2==
C=1.1×10-11C;
由于两个电荷之间的作用力是引力,说明Q1与Q2是异种电荷,Q1带正电,所以Q2必带负电;
答:Q2所带的电量为1.1×10-11C,带负电.
如图所示,一个固定的细环竖直放置,O为圆环的圆心,圆环的半径为R,圆环带有均匀分布+Q的电荷量,在细环的轴线上,与圆环的圆心O相距为
R的P点处固定一个+q的点电荷,求+q的点电荷受到的库仑力的大小和方向.
正确答案
解析
解:由对称性知Q电荷在p点场强在垂直于OP方向上的分量相互抵消,在OP方向上的合场强E==
=
库仑力大小F=qE=q,方向沿OP向右.
答:+q的点电荷受到的库仑力的大小q,方向沿OP向右.
两个点电荷分别带电,2uC与3uC,若它们相距5m,则相互间库仑力大小为______N;若它们之间的库仑力为6×10-3N,则它们相距______m.(静电力恒量为9×109Nm2/C2)
正确答案
2.16×10-3
3
解析
解:根据库仑定律=9.0×109×
N=2.16×10-3N,
根据库仑定律,得
=
m=3m.
故答案为:2.16×10-3,3.
如图所示,在光滑绝缘水平面上,有两个质量相等、带有同种电荷的小球A和B,它们所带电荷量不相等,彼此相隔一定距离.现在给A球一个沿A、B球心连线水平向右的初速度v0,同时将B球由静止释放.若在此后的运动中两小球始终未相碰,则两小球在运动过程中( )
正确答案
解析
解:A、对小球A进行受力分析,小球A的合力就是小球B对它的库仑斥力,
由于小球A、B之间的距离越来越近,根据库仑定律知道,小球A对小球B的库仑斥力越来越大,有牛顿第三定律可知A对B的作用力与B对A的作用力大小相等,根据牛顿第二定律得小球AB的加速度大小相等,方向相反.故A错误,B正确.
C、对小球A进行受力分析,小球A的合力就是小球B对它的库仑斥力,A做减速运动,B做加速运动,当速度相等时,距离最近,故C错误,D正确.
故选BD.
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