- 电荷:库仑定律
- 共6262题
真空中三个相同的导体小球A、B和C,A和B分别带+3Q、-Q的电荷(A、B可看成点电荷)分别固定在两处,两球间库仑力是F,用不带电的小球C,先后跟A和B来回反复接触很多次,然后移去C,则A、B 间的库仑力变为F的( )
正确答案
解析
解:带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.
将A、B固定起来,然后让C球反复与A、B球接触,最后移走C,
所以A、B、C最终带电量:q==
原来A、B间的相互吸引力的大小是:F=
后来A、B间的相互吸引力的大小是:F′=
故C正确、ABD错误.
故选:C.
两点电荷间距离为r时,相互作用力为F,当距离变为时,它们之间相互作用力为______F.
正确答案
4
解析
解:变化之前根据库仑定律有:F=,
变化之后有:F′=
解得:F′=4F
故答案为:4
下列各组共线的三个自由电荷,可以平衡的是( )
正确答案
解析
解:A、假设A、B都是正电荷,C必定要带负电,并且在AB电荷之间,由于B的电荷量较小,
根据上述规律可知,由平衡条件和库仑定律有:两边电荷的电性是相同,中间电荷电性相反,两边的电量均大于中间电量,即“两同夹异,两大夹小”,故D正确,AB错误;
C、由上分析,结合库仑定律与平衡条件可知,不能处于平衡状态,故C错误;
故选:D.
如图所示,两个带绝缘底座的金属球A和B相距一定距离,A带+Q电荷,B带+q电荷,它们之间的相互作用力为F,若保持球A的带电量不变,而使B球改为带-q电荷,则它们之间的相互吸引力为F′,则( )
正确答案
解析
解:由库伦定律可得:
A带+Q电荷,B带+q电荷,它们之间的相互作用力:F=
使B球改为带-q电荷,则它们之间的相互吸引力:F′=
从B带+q电荷,变为-q电荷,导致电荷间距变小,则库仑力变大,即F′>F.
故选:B.
如图所示,把质量为0.2克的带电小球A用丝线吊起,若将带电量为4×10-8库的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时,丝线与竖直夹角为45°,此时小球A受到的库仑力F=______N,小球A带的电量qA=______C.
正确答案
2×10-3
5×10-9
解析
解:小球受水平向左的库仑力、重力、绳子的拉力而平衡,根据平衡条件有:
F库=mgtanθ…①
F库=k …②
将r=3cm=0.03m,θ=45°
代入解①②得:F库=2×10-3N,qA=5×10-9 C.
故根据牛顿第三定律可知,B所受库伦力为2×10-3N,小球A带的电量是5×10-9C.
故答案为:2×10-3,5×10-9.
如图所示,竖直放置的平行板电容器的两极板分别接电源两极,一带正电的小球用绝缘细线挂在电容器内部.闭合开关S,电容器充电后悬线与竖直方向的夹角为θ,则:①保持开关S闭合,将M板向N板靠近时θ将______(填增大、减小、不变).②断开开关S,将M板向N板靠近时θ将______(填增大、减小、不变).
正确答案
增大
不变
解析
解:①保持开关S闭合,电容器两端的电势差不变,将M板向N板靠近,d减小,则电场强度增大,电场力变大,根据共点力平衡知,θ角变大.
②断开开关S,电荷量不变,根据E=,U=
,C=
,得E=
,将M板向N板靠近,d减小,则电场强度不变,电场力不变,所以θ不变.
故答案为:增大,不变.
一电子在匀强磁场中,以固定的正电荷为圆心,在圆形轨道上运动.磁场方向垂直它的运动平面,电场力恰是磁场力的三倍.设电子电荷量为e,质量为m.磁感应强度为B.那么电子运动的角速度可能是( )
正确答案
解析
解:当洛伦兹力方向和电场力方向相同时,有:F电+evB=m=mvω ①
其中:F电=3evB ②
联立①②解得:ω=
当洛伦兹力方向和电场力方向相反时,有:F电-evB=mvω ③
联立②③得:ω=,故BD正确,A错误C.
故选:BD.
相隔一段距离的两个点电荷,它们之间的静电力为F,现使每个点电荷的电荷量都变为原来两倍,同时将它们之间的距离也变为原来的四倍,则它们之间的静电力变为( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:F=;
变化后F′==
,故D正确,ABC错误;
故选:D.
库仑定律与万有引力定律的比较如表:
正确答案
质量
距离
引
电荷量
距离
引
斥
解析
解:万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小与两物体的质量的乘积成正比,与两物体间的距离的二次成反比,作用力在两个物体的连线上.只有引力.
库仑定律是指:真空中的两个点电荷之间的相互作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
故答案为:质量;距离;引;电荷量;距离;引;斥.
在一真空中,相距40cm处有两个静止的点电荷Q1=+2.0×10-9C、Q2=-8.0×10-9C,已知静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,则它们之间的静电力大小为多少?为何种力?
正确答案
解析
解:由库仑定律得:=9.0×109×
=9.0×10-7N
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.
答:这两个电荷间的相互作用力大小为8×10-7N,为吸引力.
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