- 电荷:库仑定律
- 共6262题
在真空中有两个点电荷,带电量分别为q1、q2,相距为L,它们之间的作用力为F( )
正确答案
解析
解:由题F=
A、当电量不变,距离变为2L时,库仑力变为.故A错误.
B、若它们所带的电量不变,距离变为,库仑力变为4F.故B正确.
C、FC==4F,故C正确.
D、FD==9F,故D正确.
故选BCD.
两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图所示.A处电荷带正电Q1,B处电荷带负电Q2,且Q2=4Ql,另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则( )
正确答案
解析
解:假设Q3放在Q1Q2之间,那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同,Q3不能处于平衡状态,所以假设不成立.
设Q3所在位置与Q1的距离为r13,Q3所在位置与Q2的距离为r23,要能处于平衡状态,
所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小.
即:=
由于Q2=4Q1,
所以r23=2r13,所以Q3位于Q1的左方.
根据同种电荷排斥,异种电荷吸引,可判断Q3带负电.
故选A.
真空中有两个点电荷,它们间静电力为F,如果保持它们所带的电量不变,将它们之间的距离增大为原来的4倍,它们之间的作用力大小等于( )
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,当距离增大到原来的4倍,库仑力将变为原来的
,所以D正确、ABC错误.
故选:D.
如图所示,绝缘细线悬挂着的两小球带同种电荷,将它们相互靠近,观察到两小球向两侧偏离的角度增大,由此可以推断( )
正确答案
解析
解:将它们相互靠近,观察到两小球向两侧偏离的角度增大,可以推断两个小球带同种电荷,且距离越近电荷间的作用力越大,故C正确,ABD错误;
故选:C
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和B的电荷量不变,它们之间的距离应变为2r,则静电力变为,( )
正确答案
解析
解:真空中两个电荷量均为Q的点电荷,相距为r时的相互作用静电力大小为F,根据库仑定律,有:
F=k
若将这两个点电荷间的距离变为2r,则他们之间的静电力大小变为:
F′=k=
,故D正确,ABC错误;
故选:D.
如图所示,将A、B、C三个质量相同的小球固定在光滑的斜面上,已知A、B间距为L0.A球带电荷量为2q,B球带电荷量为-q,现同时放开三个小球,欲使三个小球在运动过程中间距始终保持不变,斜面倾角为α,试求小球C的电荷量及B、C两球间的距离.
正确答案
解析
解:先整体法,选取三个小球作为研究对象,由牛顿第二定律可知,小球的加速度a=gsinα;
再对B受力分析,即重力,斜面的支持力,A对B的吸引力与C对B的吸引力,
根据牛顿第二定律,则有:mgsinα+FCB-FAB=ma;
解得:FCB=FAB;
根据库仑定律,则有:=
;
同理,对C受力分析,则有:;
设rBC=L,则rAB=L0,rAC=L0+L;
解得:L=(+1)L0;
Q=2(3+2)q;
答:小球C的电荷量2(3+2)q及B、C两球间的距离(
+1)L0.
两个质量相同的带电介质小球a、b,用等长的绝缘细线悬挂,如图所示,当在a球的正左方放一个带正电的球c时,两悬线正好保持竖直.若把c球移走,a、b两球没有发生接触,则哪个图可表示移走c后a、b两球的平衡位置( )
正确答案
解析
解:存在c球时,对a、b球受力分析,由于悬线都沿竖直方向,说明水平方向各自合力为零,说明a球带负电而b球带正电,去掉c球后,两球将互相吸引.又由于两球质量相等,在平衡时两悬线与竖直方向间的夹角应该相等,因此B选项正确.
故选:B.
质量为m的带电量为Q的点电荷A从空中自由下落,在它正下方的地面上固定有的点电荷B,当A落至距B为r时,测得A获得向上的加速度a=g,测A、B电荷带______电荷 (填同种、异种),此时r=______.
正确答案
异种
解析
解:根据库仑定律,当A落至距B为r时,库仑力的大小F=.
再由牛顿第二定律,则有:F-mg=ma=mg;
解得:r=,且AB带异种电荷.
故答案为:异种,.
真空中,在光滑绝缘水平面上的O点固定一个带电量为+Q的小球,直线MN通过O点,N为OM的中点,OM的距离为d.在M点有一个带电量为-q、质量为m的小球,如图所示,静电力常量为k.
(1)求N点的场强大小和方向;
(2)求M点的小球刚由静止释放时的加速度大小和方向;
(3)已知点电荷Q所形成的电场中各点的电势的表达式为φ=k,其中r为空间某点到点
电荷Q的距离,求M点的小球刚由静止释放后运动到N点时的速度大小.
正确答案
解析
解:(1)根据场强叠加原理可知,场强大小:,方向由N指向M;
(2)释放时带电小球受到的静电力:…③
此时,带电小球的加速度大小为:,小球带负电,电场力的方向由M指向O,则加速度方向由M指向O;
(3)带电小球由M运动到N,由动能定理得:
,
,
,
解得:
答:(1)N点的场强大小为,方向由N指向M;
(2)M点的小球刚由静止释放时的加速度大小为,方向由M指向O;
(3)M点的小球刚由静止释放后运动到N点时的速度大小为.
真空中两个带同种电荷的点电荷,电量分别为2×10-3C和6×10-3C,相距为2m,则:
(1)二者间的库仑力大小是多少?
(2)求两电荷连线中点处场强的大小和方向?
正确答案
解析
解:(1)由库伦定律,F=k,可知,二者间的库仑力大小F=
=2.7×104N,
(2)等量为2×10-3C点电荷在中点产生的电场强度大小为E1==1.8×107N/C,方向背离2×10-3C的点电荷;
同理,等量为6×10-3C点电荷在中点产生的电场强度大小为E2==5.4×107N/C,方向背离6×10-3C的点电荷;
则合场强E=E2-E1=5.4×107N/C-1.8×107N/C=3.6×107N/C,方向两点电荷的连线,且背离6×10-3C点电荷,
答:(1)二者间的库仑力大小是2.7×104N;
(2)求两电荷连线中点处场强的大小3.6×107N/C,和方向两点电荷的连线,且背离6×10-3C点电荷.
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