- 电荷:库仑定律
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下面说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、库仑定律的适用条件是:真空和静止点电荷.如果在研究的问题中,带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计,即可将它看作是一个几何点,则这样的带电体就是点电荷.一个实际的带电体能否看作点电荷,不仅和带电体本身有关,还取决于问题的性质和精度的要求,点电荷不是以体积大小来确定的,故A错误;
B、库仑定律是通过实验总结出来的关于点电荷相互作用力跟它们间的距离和电荷量关系的一条物理规律,故B正确.
C、库仑定律和万有引力定律很相似,它们都是平方反比规律,故C正确.
D、当两个点电荷距离趋近于零时,库仑定律不适用,则库仑力无法确定,故D错误;
故选:BC.
库仑定律的内容:在______中两个______、______相互作用的库仑力跟它们______的乘积成正比,跟它们______的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上.公式F电=______.
正确答案
真空
静止
点电荷
电量
距离
解析
解:库仑定律的内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,
写成公式是:F=,作用力的方向在两点电荷连线上.
故答案为:真空,静止,点电荷,距离,F=.
关于库仑定律的公式,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当真空中两个电荷间距离r→∞时,它们间的静电力F→0,公式适用.故A、C错误.
B、当真空中两个电荷间距离r→0,两电荷不能看成点电荷,公式不再适用.故B错误,D正确.
故选D.
两个完全相同的金属绝缘球A,B,A球所带电荷量为-q,B不带电荷,现要使A,B所带电荷量都为-,应该怎么做?
正确答案
解析
解:A球所带电荷量为-q,先使A球与B球接触,则电量平分,均为-;再次用手与A,或B球接触放电,再让A球与B球接触平分,则A,B所带电荷量都为-
.
答:如上所述.
真空中两个带电小球(可视为点电荷),相距为r,相互间的库仑力大小为F.现将两球间的距离增大为2r(保持电量不变).此时,两球间的库仑力大小变为( )
正确答案
解析
解:由点电荷库仑力的公式F=k,可以得到,电量不变,当距离增大一倍后,库仑力将变为原来的
,所以D正确,ABC错误.
故选:D.
在光滑绝缘水平面上,有两个带相同电性的小球,质量m1=2m2,电量q1=2q2,现同时释放让两小球从静止开始运动.试求:
(1)m1的加速度为a时,m2的加速度.
(2)m1的加速度为a时,在q1在q2所在处产生的电场强度.
(3)当q1、q2相距为r时,m1的加速度为a,则当相距2r时,m1的加速度.
正确答案
解析
解:(1)根据牛顿第三定律可知,两个点电荷之间的库仑力大小相等,所以:m1a=m2a′
所以:
(2)q2受到的电场力为F=m2a′=m1a,所以在q1在q2所在处产生的电场强度:
(3)根据库仑定律,结合牛顿第二定律可得:
联立得:a″=0.25a
答:(1)m1的加速度为a时,m2的加速度是2a.
(2)m1的加速度为a时,在q1在q2所在处产生的电场强度是.
(3)当q1、q2相距为r时,m1的加速度为a,则当相距2r时,m1的加速度0.25a.
两个放在绝缘架上的相同金属球,相距r,球的半径比r小得多,带电量大小分别为q和3q,相互斥力为F.现将这两个金属球相接触,然后分开,仍放回原处,则它们之间的相互作用力将变为( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:
相互斥力F==
;
由于带同种电荷,当两球接触后再分开平分总电量,故分开后两球的带电量为2q;
则库仑力F′==
F,故B正确,ACD错误;
故选:B.
(2015秋•黔南州期末)两个点电荷相距为d,相互作用大小为F;保持两个点电荷电荷量不变,改变它们之间的距离,使之相互作用力大小变为9F,则两点电荷之间的距离应变为( )
正确答案
解析
解:由库伦定律可得:
变化前:F=
变化后:9F=
解得:r=
故选:D
将一定量电荷Q分给A、B两绝缘导体小球,要使两球相隔一定距离时有最大的作用力,则A球电荷量q应为( )
正确答案
解析
解:假设:A球的电量是q,B球的电量是Q-q,将A、B看成点电荷.
由库仑定律,则有:F=k,
当q=Q-q,即q=时F最大.
所以,B正确,ACD错误.
故选:B.
如图所示,A、B带电量相等、质量相等的金属小球(可视为点电荷),都用同样长度的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上O点,A球靠墙且其悬线刚好竖直,B球悬线偏离竖直方向一定角度而静止,另有四个与A,B形状,大小完全相同的不带电小金属球,先后与B充分接触,要使两球再次静止时它们之间的距离变为原来的一半,则下列做法可行的是( )
正确答案
解析
解:小球B受力如图所示,两绝缘线的长度都是L,则△OAB是等腰三角形,
线的拉力T与重力G相等,G=T,小球静止处于平衡状态,
则库仑力F=2Gsin,
设原来小球带电量为q,AB间的距离是r,则r=2Lsin,
由库仑定律得:F=k,
后来它们之间的距离变为原来的一半,则=2Gsin
,
r′=2Lsin,
=k
,
解得:qB=q,
因此大小完全相同的不带电小金属球与B接触三次,故C正确,ABD错误;
故选:C.
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