- 电荷:库仑定律
- 共6262题
真空中有两个静止的点电荷,它们之间的库仑力为F,若将它们其中之一的带电量增大为原来的2倍,距离减小为原来的,它们之间的库仑力变为( )
正确答案
解析
解:变化之前根据库仑定律有:F=k…①
变化之后有:F′=k…②
由①②可得:F′=18F,故ACD错误,B正确.
故选:B.
将放置于O处的小球(带电量为+Q)和距O为L处的带-4Q电荷量的B球固定,引入第三个电荷,使其处于静止状态.
(1)若A、B两球固定,则引入的第三个电荷应放在何处?对其电荷性、电量有何要求?
(2)若A、B两球不固定,引入第三个电荷,仅在它们的库仑力作用下使系统平衡,则第三个电荷应放在何处?对其电性、电量有何要求?
正确答案
解析
解:(1)假设Q3放在Q1Q2之间,那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同,Q3不能处于平衡状态,所以假设不成立.
设Q3所在位置与Q1的距离为r13,Q3所在位置与Q2的距离为r23,要能处于平衡状态,
所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小.
即:k=k
由于Q2=4Q1,
所以r23=2r13,而r12=L,所以r13=L,Q3位于Q1的左方,
由于A、B固定,从上面的式子可以看出,在上述位置放入第三个点电荷Q3的电荷量无要求,电性可正可负.
(2)若以上三个电荷皆可自由移动,根据同种电荷排斥,异种电荷吸引,可判断Q3带负电.
同时根据平衡条件,Q1对Q2的电场力大小等于Q1对Q3的电场力大小.
k=k
根据(1)的分析可知r12=r13,所以Q3=Q2=4Q
答:(1)若A、B两球固定,则引入的第三个电荷应放在位于Q1的左方间距为L处,对其电荷量无要求,电性可正可负;
(2)若A、B两球不固定,引入第三个电荷,仅在它们的库仑力作用下使系统平衡,则第三个电荷应放在左侧,距离Q1间距为L,带负电、电量为4Q.
库仑定律的适用范围是( )
正确答案
解析
解:ABC、库仑定律的内容是:真空中两点电荷间的作用力与两点电荷的电荷量的乘积成正比,与它们间距离平方成反比,作用力在它们的连线上,可见,库仑定律的适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离,两带电体可以看做点电荷,此时库仑定律也适用.故C正确、AB错误.
D、真空中两个带电体的大小等于它们之间的距离,此时两个带电体的大小不能忽略,不能看成点电荷,故此时不能应用库仑定律,故D错误.
故选:C.
如图所示,把一个带正电的物体放在M处,把另一个带正电的绝缘小球系在丝线上,并先后挂在P1、P2、P3等位置,观察小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度,可以得出离物体M越远,小球受到的作用力越______.
正确答案
小
解析
解:由库伦定律表达式,可知库仑力与距离的平方成反比,故离物体M越远,小球受到的电场力越小
故答案为:小
真空中有两个固定点电荷q1与q2,若电荷量都变为原来的2倍,则它们间的库仑力变为原来的______.
正确答案
4倍
解析
解:真空中有两个固定点电荷之间的距离保持不变,当电荷量都变为原来的2倍,电荷量的乘积变为原来的4倍,根据库仑定律可知,库仑力变为原来的4倍.
故答案为:4倍.
真空中两个静止点电荷相距0.3m.它们之间相互作用力大小为1×10-4N.当它们合在一起时,成为一个带电量为+3×10-8C的点电荷.静电力恒量为9×109N•m2/C2,则原来两个点电荷的带电量分别为______C;______C.
正确答案
5×10-8
2×10-8
解析
解:设原来的带电量分别为Q、q,根据电荷守恒定律,有:
Q+q=+3×10-8C ①
根据库仑定律,有:
||=1×10-4N ②
代入数据解得:
Q=5×10-8C,q=-2×10-8C;
或者:q=5×10-8C,Q=-2×10-8C;
故答案为:5×10-8、2×10-8.
两个分别带有电荷量-2Q和+4Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为2R的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为R,则两球间库仑力的大小为( )
正确答案
解析
解:根据库仑定律:得:
两小球相互接触后总电量不变,每一个小球的电量:
两个小球之间的库仑力:
故选:A
真空中两个静止点电荷间相互作用力为:F=k,若两电荷间距离不变,两电荷电量都增大为原来的2 倍,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F=k若两电荷间距离不变,两电荷电量都增大为原来的2 倍,
则两点电荷间的静电力大小F′=k=4F,故B正确,ACD错误;
故选:B.
两个大小相同的小球带有同种电荷(可看作点电荷),质量分别为m1和m2,带电量分别为q1和q2,用绝缘线悬挂后,因静电力而使两悬线张开,分别与铅垂线方向成α1和α2,且两球同处于一水平面上,如图所示,若α1=α2,则下述结论正确的是( )
正确答案
解析
解:题中电荷电量可能不同,也可能相同,但各自所受的电场力大小却相同,方向相反.由于它们与竖直线所成的角度均为α,且两球同处一水平线上,所以根据共点力平衡条件可确定,它们的质量一定相等.故ABD错误,C正确;
故选:C.
如图所示,用两段绝缘细绳悬挂两个质量均为m的A、B金属小球,B两球间相距L.A球带正电荷q,当A、B间的绳子拉力为零时,A、B仍保持静止.这时B球所带的电荷量为______,电荷的极性为______.
正确答案
负电荷
解析
解:对B受力分析,受到重力和库仑引力,二力平衡,此时绳子的张力才为零,故:
T2=GB
设B带电量为Q,则:
所以Q=
由于AB之间是库仑引力,A带正电,则B必带负电.
故答案为:;负电荷.
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