- 电荷:库仑定律
- 共6262题
如图所示,电荷量Q=2×l0-7C的正点电荷A固定在空间中O点,将质量m=2×10-4kg、电荷量q=1×l0-7C的另一正点电荷B从O点正上方高于0.5m的某处由静止释放,B运动过程中速度最大位置在P.若静电力常量k=9×109N•m2/C2,重力加速度g=10m/s2.求
(1)B运动到距O点l=0.5m处的加速度大小;
(2)P、O间的距离L.
正确答案
解析
解:根据牛顿第二定律,则有:mg-k=ma;
代入数据解得:a=10-=6.4m/s2;
(2)速度最大时加速度为零,由力的平衡条件,则有:
代入数据,解得:L==0.3m.
答:(1)B运动到距O点l=0.5m处的加速度大小6.4m/s2;
(2)P、O间的距离0.3m.
一个可看成点荷的小球带有电量Q,在距离球心30cm处的A点放置了一个试探电荷,它的带电量为q=-1×10-10C,q 受到的电场力为1×10-8N,方向指向球心.求:
(1)A点的场强的大小和方向
(2)带电小球的电量Q是正的还是负的?等于多少?
(3)把放在离球心60cm处的B点,所受的电场力等于多少?
正确答案
解析
解:(1)A点的场强的大小E==
N/C=100N/C,方向:由球心指向A;
(2)带负电的试探电荷受到的电场力方向指向球心,说明是吸引力,可知小球带正电;
由E=k得 Q=
=
C=1×10-9C;
(3)根据库仑定律得:F=k=9.0×109×
N=2.5×10-9N
答:(1)A点的场强的大小为100N/C;方向:由球心指向A;
(2)带电小球带正电;电荷量等于1×10-9C;
(3)把放在离球心60cm处的B点,所受的电场力等于2.5×10-9N.
真空中,A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和4r,当把电荷量为q的同一试探电荷先后放在A、B两点,受到的静电力分别为FA、FB,则( )
正确答案
解析
解:根据点电荷电场强度公式E=,并依据电场力F=qE,则有电场力与间距的平方成反比,故C正确、ABD错误.
故选:C.
完全相同的两个金属球A、B(可以看作点电荷)带有相等的电荷量,相隔一定距离,两球之间相互吸引力的大小是F.现用一个与A、B相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开,则A、B两球之间的相互作用力的大小是( )
正确答案
解析
解:假设A带电量为Q,BA带电量为-Q,
两球之间的相互吸引力的大小是:F=
第三个不带电的金属小球C与A接触后,A和C的电量都为,
C与B接触时先中和再平分,则C、B分开后电量均为-,
这时,A、B两球之间的相互作用力的大小:F′==
故A正确、BCD错误.
故选:A.
真空中距点电荷Q为r的A点处,放一个点电荷q(q<Q),q受到的静电斥力大小为F,则A点的电场强度的大小为( )
正确答案
解析
解:A、B:电场强度等于放入电场中的试探电荷所受电场力与其电荷量的比值.由场强的定义式求解电场强度的大小.由题意,Q是场源电荷,q是试探电荷.故A正确,B错误;
C、D:Q是场源电荷,q是试探电荷.A点的电场强度大小由Q产生,所以A点的场强.故C正确,D错误.
故选:AC.
两个大小相同、带等量电荷的导体小球A和B库伦力为F.另一个不带电相同小球C,先与A接触,再与B接触,然后移开,这时A和B之间的作用力为F′,则F与F′之比可能为( )
正确答案
解析
解:假设A带电量为Q,B带电量为-Q,
两球之间的相互吸引力的大小是F=k
第三个不带电的金属小球C与A接触后,A和C的电量都为,
C与B接触时先中和再平分,则C、B分开后电量均为-,
这时,A、B两球之间的相互作用力的大小F′=k=
F
即=
;
同理,若带同种电荷,则A、B两球之间的相互作用力的大小F″=k=
;
因此=
,故AB正确,CD错误;
故选:AB.
关于库仑定律,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、库仑定律的表达式为F=k,万有引力定律的表达为
,故两表达式相似,都是平方反比定律,故A正确.
B、当两个点电荷距离趋于0时,两带电体已不能看出点电荷了,该公式F=k不适用了,故电场力并不是趋于无穷大,故B错误.
C、两点电荷之间的作用力是相互的,根据牛顿第三定律,无论点电荷Q1的电荷量与Q2的电荷量大小如何,Q1对 Q2的电场力大小上总等于Q2对 Q1电场力.故C错误.
D、库仑定律适用于点电荷,点电荷并不是体积很小的球体,故D错误.
故选:A.
(2015秋•湖北期末)如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q 和-Q.在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q 的小球以初速度v0 从管口射入,则小球( )
正确答案
解析
解:A、电荷量为+q 的小球以初速度v0 从管口射入的过程,因电场力不做功,只有重力做功;根据动能定理,故速度不断增加;故A错误;
B、小球有下落过程中,库仑力与速度方向垂直,则库仑力不做功;故B错误;
C、在两个电荷的中垂线的中点,单个电荷产生的电场强度为:E==
;根据矢量的合成法则,则有电场强度最大值为
,因此电荷量为+q 的小球受到最大库仑力为
,故C正确;
D、根据C选项的分析,结合受力分析可知,弹力与库仑力平衡,则管壁对小球的弹力最大值为,故D错误;
故选:C.
点电荷A、B带有等量正电荷,将第三个电荷C放在A、B连线的中点恰好平衡.现将B作缓慢地远离A点的运动,则C的运动情况是( )
正确答案
解析
解:A、B带有等量正电荷Q,两者连线中点场强为零,电荷B十分缓慢地远离A点移动,导致原来的位置场强不为零,根据场强叠加的原理实际场强向右,
由于不清楚电荷q的电性,所以电荷q可能受到靠近A的力,也有可能受靠近B的力,所以电荷q的运动情况是可能靠近A运动,也可能靠近B运动.
故选:B.
有两个相同的金属小球M、N,分别带电量的大小为q1和q2(q1≠q2).小球M固定在绝缘水平面上,小球N在水平面上的A点,现给小球N一个初速度V0,使小球N向小球M运动,经过B点时速度为V,加速度为零.如图所示.小球N和小球M 碰撞后速度大小不变,方向反向,关于两球下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、如果两球带同种电荷,两球之间是库仑斥力,即N球受到的库仑力向右,同时N球受到的摩擦力也向右,故N球的加速度不可能为零,故两球一定带异性电荷,故A正确.
B、原来两球带不等量异种电荷,相碰后在相距同样的距离时,由库仑定律可知库仑力变小,故小球N再次经过B时,库仑力小于摩擦力,二力不能平衡,故加速度不为零,故B错误.
C、原来两球带不等量异种电荷,相碰后在相距同样的距离时,由库仑定律可知库仑力变小,故小球N从B到A电场力做的功一定小于从A到B电场力做的功,故C错误.
D、根据滑动摩擦力的计算公式F=μFN,由于压力始终等于重力,故前后摩擦力大小不变,故D错误.
故选:A.
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