- 电荷:库仑定律
- 共6262题
真空中有两个点电荷,相距r=30cm,它们的电荷量分别是正的q1=2.0×10-9C和负的q2=4.0×10-9C,已知静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,问:
(1)这两个电荷间的相互作用力是引力还是斥力?
(2)这两个电荷间的相互作用力多大?
(3)q1在q2所在处的场强多大?
正确答案
解析
解:(1)因为这两个的电荷电性相反,因此它们之间库仑力为引力,
所以这两个电荷的相互作用力是引力.
(2)由库仑定律得:
带入数据得:F=8×10-7N
故这两个电荷间的相互作用力为:F=8×10-7N.
(3)根据库伦定律知q2所受电场力为: ①
依据电场强度的定义式: ②
由①②得q1在q2所在处的场强为:.
故q1在q2所在处的场强为:E=2×102 N/C.
真空中有两个点电荷,带等量异种正电荷,相距0.3m,它们间的静电力的大小为2.56×10-7N,求:
(1)每个点电荷所带电荷量是多少.
(2)每个电荷所带的电量是元电荷的多少倍.(已知k=9.0×109N•m2/C2)
正确答案
解析
解:(1)根据库仑定律,有:
得:=
=1.6×10-9C
(2)n==
倍
答:(1)每个点电荷所带电荷量是1.6×10-9C.
(2)每个电荷所带的电量是元电荷的1010倍.
(2015秋•西宁校级期中)已知真空中两个点电荷间的库仑力的大小为F,若将这两个点电荷的电荷量都增到原来的2倍,并将这两个点电荷之间的距离也增到原来的2倍,经过上述调整之后,两点电荷间的库仑力的大小为( )
正确答案
解析
解:真空中有两个静止的点电荷,它们之间的库仑力大小为:F=k
若将它们之间的距离增大为原来2倍,并将这两个点电荷之间的距离也增到原来的2倍,则它们之间的库仑力大小为:F′=k=F;
故选:A.
两个点电荷相距为r时,相互作用力为F,则( )
正确答案
解析
解:A、两个点电荷相距r时相互作用力为F,根据库仑定律F=k,电量不变距离加倍时,作用力为F′=k
=
F,故A正确.
B、两个点电荷相距r时相互作用力为F,根据库仑定律F=k,其中一个电荷的电量和两电荷间距都减半时,作用力为F′=k
=2F,故B错误.
C、两个点电荷相距r时相互作用力为F,根据库仑定律F=k,每个电荷的电量和两电荷间距减半时,作用力为F′=k
=F,故C错误.
D、两个点电荷相距r时相互作用力为F,根据库仑定律F=k,每个电荷的电量和两电荷间距都加倍时,作用力F′=k
=F,故D正确.
故选:AD.
如图所示,一个挂在丝线下端的带电的小球B,静止在图示位置;若固定的带正电的小球A电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量q,θ=30°,A和B在同一水平线上,整个装置处于真空中
(1)分析小球B的带电性质
(2)B受到的电场力大小为多少
(3)A、B两球之间的距离为多少?
正确答案
解析
解:(1)以小球为研究对象,对小球进行受力分析,根据小球处于平衡状态可知小球B受向右的库仑斥力,即小球B带正电,
(2)根据小球处于平衡状态得B受到的电场力大小:F=mgtgθ=mgtan30°=mg…①
(3)根据库仑定律得小球所受库仑力大小为:F=k…②
联立①②解得A、B两球之间的距离为:r=.
答:(1)球B带正电
(2)B受到的电场力大小为mg
(3)A、B两球之间的距离为
如图所示,质量分别是m1和m2带电量分别为q1和q2的小球,用长度不等的轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β),两小球恰在同一水平线上,那么( )
正确答案
解析
解:A、两球相互吸引必定是异种电荷.故A正确.
B、两球间的库仑力大小相等,无法判断电量的大小.故B错误.
C、设两球间库仑力大小为F,
对m1研究,得到F=m1gtanα,
同理,对m2研究,得到F=m2gtanβ则m1tanα=m2tanβ
因α>β,得到m1<m2 故C正确.
D、根据牛顿第三定律,m1所受库仑力一定等于m2所受的库仑力.故D错误
故选AC.
(2015秋•天津校级期中)要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法中可行的是( )
正确答案
解析
解:A、每个点电荷的带电量都增大到原来的4倍,电荷间的距离不变,根据库仑定律公式F=k,库仑力增加为16倍,故A错误;
B、保持点电荷的带电量不变,使两个电荷间的距离增大到原来的2倍,根据库仑定律公式F=k,库仑力减小为
倍,故B错误;
C、使一个点电荷的电荷量加倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时将两个点电荷间的距离减小为原来的,根据库仑定律公式F=k
,库仑力增加为8倍,故C错误;
D、保持点电荷的电荷量不变,将两个点电荷的距离减小到原来的,根据库仑定律公式F=k
,库仑力增加为4倍,故D正确;
故选:D.
已知两个点电荷相距为r时,它们之间的静电力的大小为F;当这两个点电荷间的距离变为2r时,静电力的大小变为( )
正确答案
解析
解:开始两个点电荷相距为r时,有:
①
当这两个点电荷间的距离变为2r时,有:
②
由①②解得:,故ABD错误,C正确.
故选C.
真空中的两个点电荷Q1=3.2×10-7库仑,Q2=5×10-7库仑,它们相距5×10-5米.求它们之间相互的静电力的大小.(K=9×109nm2/c2)
正确答案
解析
解:已知真空中两点电荷的电量Q1=3.2×10-7库仑,Q2=5×10-7库仑,它们相距5×10-5米,根据库仑定律得
电荷间的作用力F=k=9×109×
N=5.76×105N
答:它们之间相互的静电力的大小为5.76×105N.
甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______倍;若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍.
正确答案
1
4
解析
解:(1)甲对乙的作用力与乙对甲的作用力是相互作用力,根据牛顿第三定律,它们等大、反向、共线;
(2)根据库仑定律公式F=k,若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的4倍;
故答案为:(1)1;(2)4.
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