- 电荷:库仑定律
- 共6262题
在真空中有两个点电荷,电荷量分别为8.0×10-9C,和-2.0×10-8C,相距40cm,每个电荷受到的静电力有多大,是引力还是斥力?(静电力常量k=9.0×109N•m2•C-2)
正确答案
解析
解:由库仑定律,有:
F=k=
=9.0×10-6N
由它们是异种电荷可知它们之间的作用力是引力
答:每个电荷受到的静电力为9.0×10-6N,是引力.
两个半径相同的金属小球,带电量之比是1:5,当它们相距r时作用力大小为F1,若把它们互相接触后再置于原来的位置上,作用力大小为F2,则F1:F2可能为( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:F=,
带电量之比是1:5,当它们相距r时作用力大小为F1=
当两相同金属小球带同种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量都变为3q,
当它们相距r时作用力大小为F2=所以库仑力是原来的5:9.
当两相同金属小球带异种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量变为2q:2q,
当它们相距r时作用力大小为F2′= 所以库仑力是原来的5:4.
故选:B.
一个带+3q和一个带-q的两个完全相同的导体球(可看做点电荷)相距r时,它们间的作用力为F,若使它们相互接触后再移到相距为2r的地方,则它们间的作用力大小将变为( )
正确答案
解析
解:它们在相距一定距离时相互作用力为F=k;
若两电荷异性,接触后再分开,两球电量的绝对值为q,此时两球的库仑力F′=k=
,故D正确,ABC错误;
故选:D.
如图所示,一个原来不带电的半径为r的空心金属球放在绝缘支架上,右侧放置一个电荷量为+Q的点电荷,点电荷到金属球的最近距离为2r.由于静电感应而在金属球上出现了感应电荷,则球的左侧带______电,球心处的场强为______,感应电荷在球心处产生的场强大小为______,方向______.
正确答案
正
0
水平向右
解析
解:金属球上的自由电荷被吸引到右端,左端带正电,由于静电平衡,0点的合场强为零.
点电荷Q在球心处产生的场强E=k,方向水平向左,则球面上感应电荷在球心O处的场强大小为:
E′=E=,方向水平向右.
故答案为:正,0,,水平向右.
如图所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ,若两次实验中B的电量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则
为( )
正确答案
解析
解:A球电量不变,设为q0.两种情况下A球均受三个力作用下平衡.
库仑力F=k.
A球质量设为m,对A球应用共点力平衡条件得 k=mgtanθ,
两球之间的距离 r=Lsinθ,
其中L为线长,r为两球球心之间的距离.
由以上两式得到 q=tanθsin2θ
所以=
=
.
故选:C.
在真空中有两个完全相同的金属球,已知带电量分别是q1=+8.0×10-9C和q2=-2.0×10-8C,相距20cm,每个电荷受到的静电力为______N,若将两球接触一下后放回原处,则这时每个电荷受到的静电力为______N.(两球均可看作点电荷,静电常量K=9×109N•m2/C2)
正确答案
3.6×10-5
8.1×10-6
解析
解:①由库仑定律有:
F=k=9.0×109×
N=3.6×10-5N;
②若将两小球接触后放回原处,它们带等量的同种电荷,故它们之间的作用力是斥力,此时两小球的带电量均为:
Q=C=6×10-9C;
由库仑定律为:
F=k=9.0×109×
N=8.1×10-6N;.
故答案为:3.6×10-5,8.1×10-6.
(2015秋•唐山校级月考)如图,真空中有两个点电荷Q1=+9×10-8C和Q2=-1×10-8C,分别固定在x坐标轴的x=0和x=6cm的位置上,
(1)x坐标轴上哪个位置的电场强度为零?
(2)若两点电荷不固定,而是在x轴上放另一点电荷Q3,从而能使这三个点电荷都处于静止状态,求电荷Q3的位置、电性及电荷量.
正确答案
解析
解:(1)设距O点x处电场强度为零,则有:
解得:x=0.09m=9cm.
(2)由(1)可知,Q3的位置即为x=9cm处,由Q2所受库仑力平衡可得:=
且r1=0.06m,r2=0.09m-0.06m=0.03m
代入数据可得:Q3=2.25×10-8C
Q3为正电荷.
答:(1)x坐标轴上x=9cm位置的电场强度为零;
(2)电荷Q3的位置在x=9cm处、带正电荷,电荷量为2.25×10-8C.
如图所示,在探究电荷间的相互作用的实验中,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量Q不变的小球A,其质量为m,缓慢移动另一带同种电荷q的小球B,使A始终静止于悬线偏离竖直方向θ处,当B放置于某个地方时,AB间的距离最远,则此时的最远距离为多少?(A、B球可看成点电荷)( )
正确答案
解析
解:以小球为研究对象,则小球受重力mg,绳拉力T,施加库仑力F,应有F与T合力与mg等大反向,即F与T的合力为G′=mg.如图所示,
在合力G′一定时,其一分力T方向一定的前提下,另一分力的最小值由三角形定则可知F应垂直绳所在的直线,故F=mgsinθ.
由库仑定律:k=mgsinθ
得:r=
故选:B.
如图所示,Q是放在绝缘柄上的带正电的物体,把一个系在绝缘丝线上的带正电的小球,先后挂在图中的A、B两个位置,小球两次平衡时,丝线偏离竖直方向的夹角分别为θ1、θ2,则θ1和θ2的关系是( )
正确答案
解析
解:
小球受重力mg,绳的拉力,库仑力F,绳与竖直方向夹角为:
库仑力:,
由于电荷Q与B的距离大于电荷与A之间的距离,所以FA>FB,故θ1>θ2,故A正确,BCD错误
故选:A
在真空中有两个点电荷,二者的距离保持一定,若把它们各自的电量都增加为原来的4倍,则两电荷的库仑力将增大到原来的( )
正确答案
解析
解:由库仑定律力的公式F=k,
当距离保持不变,把它们各自的电量都增加为原来的4倍时,F′=k=16k
,故B正确、ACD错误.
故选:B.
扫码查看完整答案与解析