- 电荷:库仑定律
- 共6262题
如图所示,两个带同种电荷的带电球(均可视为带电质点),A球固定,B球穿在倾斜直杆上处于静止状态(B球上的孔径略大于杆的直径),已知AB两球在同一水平面上,则B球受力个数可能为( )
正确答案
解析
解:设杆子的倾角为θ,将B球所受的力沿杆子方向进行正交分解,若Gsinθ≠Fcosθ,则B球受摩擦力,共受4个力.
若Gsinθ=Fcosθ,则B球不受摩擦力,B球共受3个力.故A正确.BCD错误.
故选:A.
如图所示,放在光滑绝缘水平面上的两个可视为点电荷的带电小球,相距0.18m,其中一个小球带电量 Q1=+1.8×10-12C,两个小球间的静电引力F=1.0×10-12N,静电力常量k=9.0×109N•m2/C2.则:
(1)判断另一小球带正电还是带负电;
(2)求另一小球所带的电量大小;
(3)当它们的距离为0.36m时,求它们之间的静电力大小.
正确答案
解析
解:(1)两个小球之间是静电引力,则两球带异种电荷,由于一小球带正电,故另一小带负电;
(2)根据库仑定律有:F=k,
则有:=
C
解得:Q2=2×10-12C
(3)由F=k,
代入数据
解得:F=2.5×10-13N
答:(1)另一小球带负电;
(2)另一小球所带的电量大小为2×10-12C;
(3)当它们的距离为0.36m时,则它们之间的静电力大小为2.5×10-13N.
真空中甲、乙两个固定的点电荷,相互作用力为F,若甲的带电量变为原来的2倍,乙的带电量变为原来的8倍,要使它们的作用力仍为F,则它们之间的距离变为原来的( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:F=;
当甲的带电量变为原来的2倍,即2Q;乙的带电量变为原来的8倍,即8q
由于作用力相等,所以变化后距离变为原来的4倍
故选B.
真空中有两个静止的点电荷,若保持它们之间的距离不变,而把它们的电荷量都变为原来的二分之一,则两电荷间的库仑力将变为原来的( )
正确答案
解析
解:根据库仑定律的公式为:F=k,它们的间距不变,但它们的电量均减小为原来的二分之一,
则库仑力变为原来的倍.故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
如图所示,在光滑绝缘的水平面上,有两个相距0.4m的点电荷A、B,沿一条直线摆放,A带电荷量+Q,B带电荷量-9Q.现引入第三个点电荷C,恰好使三个点电荷处于平衡状态,问:C应带什么性质的电荷?应放于何处?所带电荷量为多少?
正确答案
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必须为负电,在A的左侧.
设C所在位置与A的距离为r,则C所在位置与B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:
代入数据解得:r=0.2m.
对点电荷A,其受力也平衡,则
解得:q=Q.
答:C带负电,放在A的左边0.2m处,带电荷量为Q.
完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电量QA=6.4×10-9C,QB=-3.2×10-9C,让两个绝缘金属小球接触,接触后A球带电量为______C,B球带电量为______C,接触过程中,共转移的电荷量为______C.
正确答案
1.6×10-9
1.6×10-9
4.8×10-9
解析
解:两球接触后所带电荷量相等且为:Q′A=Q′B=C=1.6×10-9C
在接触过程中,电子由B球转移到A球,不仅将自身的负电荷全部中和,且电子继续转移,使B球带Q′B的正电,
因此共转移电子的电荷量为:△Q=3.2×10-9C+1.6×10-9C=4.8×10-9C.
答故答案为:1.6×10-9,1.6×10-9,4.8×10-9
两个半径为R的带电球所带电量分别为+Q1和-Q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小为( )
正确答案
解析
解:当两球心相距为3R时,两球不能看成点电荷,因带异种电荷,导致电量间距小于3R,根据库仑定律F=k,可知,它们相互作用的库仑力大小F>k
,故B正确,ACD错误.
故选:B.
对于库仑定律,下面说法正确的是( )
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,D中两个金属球不能看成点电荷,库仑定律不适用,故A正确,B错误.
C、相互作用的两个点电荷之间的库伦力为作用力和反作用力的关系,大小始终相等,故C正确.
D、库仑定律是实验定律,而万有引力定律不是的,故D错误;
故选:AC.
真空中有相距为r的两个点电荷A、B,它们之间相互作用的静电力为F,如果将A的带电量增加到原来的4倍,B的带电量不变,要使它们的静电力变为,则它们的距离应当变为______.
正确答案
4r
解析
解:当距离为r时有F=k ①
当距离变化后依据题意有 ②
联立①②可得R=4r.
故答案为:4r.
如图所示,a、b是两个带有同种电荷的小球,现用两根绝缘细线将它们悬挂于真空中同一点.已知两球静止时,它们离水平地面的高度相等,线与竖直方向的夹角分别为α、β,且α<β.现有以下判断,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、两者的库仑力大小相等,方向相反,但a球的电荷量和b球的电量大小无法判断,故AC错误;
B、对小球受力分析,重力、库仑力与拉力,根据平衡条件有:
mag=
mbg=,由于β>α,
所以ma>mb,故B正确
D、若同时剪断细线,则a、b两球构成的系统在下落过程中,除重力做功外,还有库仑力做功,导致系统机械能不守恒,故D错误.
故选B.
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