- 电荷:库仑定律
- 共6262题
两个同种点电荷相距为r,相互作用力为F,则( )
正确答案
解析
解:A、真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F=,当电量不变距离加倍时,静电力大小F′=
=
F.故A错误;
B、其中一个点电荷的电量和两电荷间距都减半时,根据库仑定律可知,库仑力为2F.故B错误;
C、每个电荷的电量和两电荷间距都减半时,根据库仑定律得,作用力仍不变,故C正确;
D、若将第三个点电荷放到附近,根据库仑定律可知,则原来两个点电荷之间的作用力仍不变,故D错误;
故选C
已知两点电荷都是1.6×10-4C,距离为4.8×10-4m.则它们的相互作用力______N.
正确答案
1×109
解析
解:根据库仑定律,代入数据得:
=1×109N
故答案为:1×109.
如图所示,把重为12N的带电小球A用绝缘轻绳吊起,将带正电且电量为4×10-6C的小球B靠近它,两个带电小球在同一高度,且相距为20cm时,绳与竖直方向夹角为37°,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,K=9×109N•m2/C2).求:
(1)B所受库仑力;
(2)A所带的电量及电性.
正确答案
解析
解:(1)A球受重力、拉力和库仑力,如图所示:
根据共点力平衡得:
F=mgtan37°=12×0.75=9N
根据牛顿第三定律,A对B的库仑力为9N;
(2)根据库仑定律,有:
F=k
代入数据得:Q=1×10-5C
由于相互吸引,故A球带负电;
答:(1)B所受库仑力为9N;(2)A所带的电量为1×10-5C,电性为负.
真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果保持它们所带的电荷量不变,将它们之间的距离增大为原来的2倍,则它们之间作用力的大小等于______F.
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,将它们之间的距离增大为原来的2倍,库仑力将变为原来的
.
故答案为:.
如图所示,两个小球A和B均带正电,电量均为q,质量均为m,连接小球的绝缘细线长度都是L,两个小球均处于静止状态,则细线OA的张力TOA=______;则细线AB的张力TAB=______.(小球的大小可忽略不计)
正确答案
2mg
mg+
解析
解:因为AB两球之间的库伦力属于内力,所以可以讲AB看成一个整体,则整体受到重力和绳子的拉力作用处于平衡状态,所以TOA=2mg,然后单独分析B,B受到竖直向下的重力,以及竖直向下的库伦力,还有绳子竖直向上的拉力,所以:TAB=mg+
故答案为:2mg,mg+.
如图所示,小球A固定在绝缘支架上,小球B用丝线悬挂,两小球均带有正电荷.现将A向右移近B,观察到丝线与竖直方向的夹角增大,这表明电荷间的作用力( )
正确答案
解析
解:A、B、对小球B进行受力分析,可以得到小球受到的电场力:F=mgtanθ,即B球悬线的偏角越大,电场力也越大;所以使A球从远处逐渐向B球靠近,观察到两球距离越小,B球悬线的偏角越大,说明了两电荷之间的相互作用力,随其距离的减小而增大,故A正确、B错误.
C、D、本题小球所带的电荷量没有改变,不能说明了两电荷之间的相互作用力,随其所带电荷量的变化而变化.故CD均错误.
故选:A.
在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环,质量为m的金属小球(视为质点)通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点.当圆环、小球都带有相同的电荷量Q(未知)时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,如图所示.已知静电力常量为k,则有( )
正确答案
解析
解:由于圆环不能看作点电荷,我们取圆环上一部分△x,设总电量为Q,则该部分电量为Q;
由库仑定律可得,该部分对小球的库仑力F1=,方向沿该点与小球的连线指向小球;
同理取以圆心对称的相同的一段,其库仑力与F1相同;如图所示,
两力的合力应沿圆心与小球的连线向外,大小为;
因圆环上各点对小球均有库仑力,故所有部分库仑力的合力F库=,方向水平向右;
小球受力分析如图所示,小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡,故T与F的合力应与重力大小相等,方向相反;
由几何关系可得:;
则小球对绳子的拉力T=,故A正确,C错误;
=
;
则F=;
解得Q=; 故B正确,D错误;
故选:AB.
两个固定不动的点电荷,它们之间的静电力为F,现使它们的电荷量都变为原来的2倍,侧它们之间的静电力将变为( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得原来电荷之间的库仑力为F,则:F=k
若将它们的电荷量都变为原来的2倍,其余条件不变,则它们之间的作用力为:F′=k=k
故F′=4F,故A正确,BCD错误;
故选:A.
真空中有两个点电荷,电荷量为5Q和-Q,两电荷相距l,则两电荷之间的库仑力为______若把两电荷先接触再分开,还是相距为l,则两电荷之间的库仑力为______.
正确答案
解析
解:根据库仑定律,可得原来两电荷之间的库仑力,则有:F=k=
,
当电荷量为5Q和-Q,充分接触后它们的电荷量先中和再平分,所以接触后带的电荷量都为+2Q,
两电荷之间的库仑力的大小为:F′=k=
.
故答案为:,
.
在电场中把2×10-9C的正电荷从A点移动到B点,静电力做功1.5×10-7J.再把这个电荷从B点移到C点,静电力做功-4×10-7J.
(1)A、B间,B、C间,A、C间的电势差各是多大?
(2)把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点,静电力做多少功?
正确答案
解析
解:(1)由据得:
=
V=75V
2.0×10-9C的正电荷从B点移到C点,静电力做功为-4.0×10-7J,
则有:=-200V
2.0×10-9C的正电荷从A点到C点的过程中,电场力做功为WAC=WAB+WBC=-2.5×10-7J,
则有:=-125V
(2)由qUAC=WAC可得,要把电量-5×10-9C的电荷从A点移动C点,静电力做功
答:(1)A、B间,B、C间,A、C间的电势差分别是75V,-200V,-125V.
(2)把-1.5×10-9C的电荷从A点移到C点,静电力做功为1.875×10-7J.
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