- 电荷:库仑定律
- 共6262题
两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.若将两小球相互接触后分开一定的距离,两球间库仑力的大小变为,则两小球间的距离变为( )
正确答案
解析
解:接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F=k,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分,所以两球分开后各自带点为+Q,两球间库仑力的大小变为
,
库仑力为F′=k=
,
r′=
所以两小球间的距离变为,
故选B.
有两个带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q.在真空中相距L.如果引入第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态.求第三个小球带的是哪种电性的电荷?电荷量Q3是多少?具体应放在什么地方?
正确答案
解析
解:根据上述规律可知,引入的第三个小球必须带负电,放在前两个小球的连线上且离+Q较近.设第三个小球带电量为Q3,放在距离+Q为x处,由平衡条件和库仑定律有:;
解得:x=;
以+Q为研究对象,由平衡条件得:
得Q3=Q
答:第三个小球带负电,电荷量为Q.第三个小球放在Q和9Q连线上靠近Q间距为
处.
如图所示,真空中A、B两点固定两个等量正电荷,一个具有初速度的带负电的粒子仅在这两个电荷作用下可能做( )
正确答案
解析
解:两个等量正电荷的电场中,场强处处不等,带负电的粒子所受电场力处处不等,故只受电场力时不可能做匀速直线运动、匀变速直线运动和匀变速曲线运动,只能做变速直线运动.
当只有在垂直于两电荷连线且过连线的中点的平面上、以垂足为圆心的圆周上各点场强大小相等,方向由垂足向外,因此带负电的粒子在此平面上以垂足为圆心的各点所受电场力大小相等,方向总指向垂足,所以可以在此平面上做匀速圆周运动,故BD正确,AC错误.
故选:BD.
两点电荷A、B带电量QA>QB,在真空中相距r,现将检验电荷q置于某一位置C时,所受的库仑力恰好为零,则( )
正确答案
解析
解:若qA和qB均为固定的同种电荷,只要放入的电荷受到的合力为0即可,
通过受力分析可知,
有库仑定律,对q有:=
;
因为QA>QB.所以rA>rB
而且保证两个力的方向相反,
所以应将qC置于AB线段上,且靠近B.
若qA和qB为固定的异种电荷,只要放入的电荷受到的合力为0即可,
通过受力分析可知,
有库仑定律,对q有:=
;
因为QA>QB.所以rA>rB
而且保证两个力的方向相反,
所以应将qC置于AB连线的延长线上,且靠近B.故C正确,ABD错误;
故选:C.
有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有2×10-3C的正电荷,小球B带有-2×10-3C的负电荷,A、B之间的距离为50Ccm,小球C不带电.先将小球C与小球A接触后分开,再将小球B与小球C接触然后分开,试求这时A、B之间的库仑力为多少?
正确答案
解析
解:当小球C和A接触后,A、C球带电为:Q1==1×10-3C;
再将小球B与小球C接触然后分开,B、C球带电为:Q2==
;
此时A、B之间的库仑力为:F=k=9×109×
=2×10-6N;
答:这时A、B之间的库仑力为2×10-6N.
如图所示,带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上,相距为d.若杆上套一带电小环C,带电体A、B和C均可视为点电荷.求小环C的平衡位置.
正确答案
解析
解:(1)设C在AB连线的延长线上距离B为l处达到平衡,带电量为Q
由库仑定律得:F=k 有平衡条件得:Fc=
+
=0
解得:l1=- d(舍去);l2=d
所以平衡位置为:l=d
答:小环C的平衡位置为d.
真空中有两个点电荷相隔一定距离r,相互作用力为F.若其中一个电荷的电量变为原来的4倍,为要保持原来的作用力大小不变,则两个电荷间的距离变为原来的______倍.
正确答案
2
解析
解:由库仑定律的公式F=,知其中一个电荷的电量变为原来的4倍,为要保持原来的作用力大小不变,则两个电荷间的距离变为原来的2倍.
故本题答案为:2
A、B、C是三个完全相同的导体小球,A、B的带电情况相同,A,B固定放置后(可视为点电荷),其间的相互作用的库仑斥力为F,今将不带电的小球C先后与A、B小球接触后移去,则A、B间的库仑力的大小将变成多少?
正确答案
解析
解:用不带电的同样小球C先和A接触后,电荷均分,
A带电量为,C带电量也为
;
C与B接触电荷再均分,C与B带电量均为(Q+)×
=
Q;
然后移去C,A、B间的作用力为原来的[()(
Q)]:[Q×Q]=3:8,
答:A、B间的库仑力的大小将变成F.
两个完全相同的金属小球,带电量之比为1:5,相距为r,两者相互接触后再放回原来的位置上,则他们间的库仑力可能为原来的( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:F=k,
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,它们的电荷量变为3:3,所以库仑力是原来的9:5.
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2:2,所以库仑力是原来的4:5.
故选:CD.
对于库仑定律,下面说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力,故A正确;
B、两个带电小球即使相距非常近,两球不能看成点电荷,此时不能直接用库仑定律计算,故B错误;
C、两电荷之间的库仑力是作用力和反作用力,大小总是相等的,故C正确;
D、两个点电荷的电量各减为原来的一半,它们之间的距离保持不变,根据公式F=,库仑力减小为
,故D错误;
故选:AC.
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