- 电荷:库仑定律
- 共6262题
如图所示,两根细线挂着两个质量相同的小球A、B,上、下两根细线的拉力分别为FA、FB,现使A、B带上同种电性的电荷,此时上、下细线受力分别为FA′、FB′,则( )
正确答案
解析
解:运用整体法研究两个质量相等的小球A和B,不管A、B是否带电,整体都受重力和上丝线的拉力,
则由平衡条件得:上丝线的拉力F=2mg.
所以FA=FA′.
再隔离B研究,不带电时受重力和下丝线的拉力,
由平衡条件得:FB=mg.
带电时受重力、下丝线的拉力和A对B的向上的排斥力.
由平衡条件得:FB′+F′=mg.
即FB′>mg.
所以FB<FB′
故B正确,ACD错误.
故选:B.
如图所示,质量均为m的三个带电小球A、B、C,放在光滑的绝缘水平面上,彼此相隔的距离为L(L比球半径r大许多),B球带电量为QB=-3q,A球带电量为QA=+6q,若对C球加一个水平向右的恒力F,要使A、B、C三球始终保持L的间距运动,求:
(1)F的大小为多少?
(2)C球所带的电量为多少?带何种电荷?
正确答案
解析
解:由于A,B,C三球始终保特L的间距,它们具有相同的加速度,设为a,
则:a=
对A、B、C球受力分析可知,C球带正电,
对A球:FAB-FAC=ma,
即:
对B球:-FAB+FBC=ma,
即:
联立以上各式得:QC=8q.
答:(1)F的大小为.
(2)C球所带的电量为8q.带正电.
有两个相同的金属小球A和B,分别带有+10Q和-1Q的电量,用绝缘支柱固定在相距r=1m的两处,则两球间的相互作用力的大小为______,方向______.现用第三个不带电的相同的小球C,反复不断地与A、B两球轮流接触许多次后,把C移开,此时A、B两球间的作用力大小为______,方向______.
正确答案
10
沿AB线向内
9
沿AB线向外.
解析
解:根据库仑定律,原来两球之间的库仑力为:=10
由于异种电荷相互吸引,故两球间的库仑力沿AB连线向内.
带电体相互接触后移开,同种电荷电量平分,异种电荷电量先中和再平分.
将A、B固定起来,然后让C球反复与A、B球接触,最后移走C,
所以A、B、C最终带电量q==3Q
根据库仑定律,后来的库仑力为:=9
由于两球带同种电荷互相排斥,故方向沿AB线向外.
故答案为:10,沿AB线向内,9
,沿AB线向外.
两个形状相同的绝缘小球带正、负电荷,两球相距一定的距离,今把它们相接触后置于原处,则它们之间相互作用力与原来相比将( )
正确答案
解析
解:设两金属球的带电量大小分别为:q、Q,接触后再分开,所带的电量相等,为.因为(
)2可能大于qQ,可能小于qQ,可能等于qQ,所以库仑力可能变大,可能变小,可能不变.故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
真空中A、B两个点电荷相距L,质量分别为m和2m,它们由静止开始运动(不计重力及其他作用力),开始时A的加速度大小为a,经过一段时间B的加速度大小也为a,且速度大小为v,那么此时A、B两点电荷间的距离为______,点电荷A的速度为______.
正确答案
2v
解析
解:(1)初态:对A:k=Ma ①
末态:对B:k=2Ma②
联立①②得:L1=L
因<L两个电荷之间的距离变小,说明它们是异种电荷,即B点电荷带负电;
(2)对A、B系统:从初态到末态,系统水平方向动量守恒
mvA+2mvB=0+0,得:vA=-2vB=-2v
负号表示A运动的方向和B运动的方向相反.
故答案为:,2v.
如图所示,A、B是带等量同种电荷的小球,电荷量是10-5C,A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上,B平衡于倾角为30°的绝缘粗糙斜面上时,且与A等高,若B的质量为10
kg,则B受到斜面的静摩擦力为(g取l0m/s2)( )
正确答案
解析
解:设B球受到的静摩擦力沿斜面向上,对B球受力分析如图:
根据平衡条件,沿斜面方向有:f+Fcos30°=mgsin30°
代入数据:f+9×109××
=10
×10×
得:f=35N
故选:D.
真空中有A、B两个点电荷水平放置,相距30cm,QA=4×10-9C,QB=-9×10-9C,如果A、B固定不动,在A、B附近什么位置放上点电荷C,C恰好平衡?若A、B不固定,且带电量不变,为使A、B、C三个点电荷都处于平衡状态,这时C的电量应是多少?
正确答案
解析
解:QA=4×10-9C,QB=-9×10-9C,根据“两同夹一异、两大夹一小”,小球C在A的左侧,带负电荷;
设其带电量为q,与A电荷的距离为x,根据平衡条件和库仑定律,有:
(C球平衡)
(A球平衡)
联立解得:
x=0.6m
q=3.6×10-8C
答:小球C在A的左侧0.6m位置,带电量为-3.6×10-8C.
用两根绝缘细线挂着两个质量相同的不带电的小球A和B,此时,上、下细线受的力分别为TA、TB,如果使A带正电,B带负电,上、下细线受力分别为T′A,T′B,则( )
正确答案
解析
解:A、C、运用整体法研究两个质量相等的小球A和B,不管A、B是否带电,整体都受重力和上丝线的拉力,
则由平衡条件得:上丝线的拉力T=2mg.
所以TA=TA′.
故A错误,C正确;
B、D、再隔离B研究,不带电时受重力和下丝线的拉力,
由平衡条件得:TB=mg.
带电时受重力、下丝线的拉力和A对B的向上的吸引力.
由平衡条件得:TB′+F′=mg.
即TB′<mg.
所以TB>TB′
故B正确、D错误.
故选:BC.
真空中有P1和P2两个点电荷(不计重力作用),P1的电量是P2的3倍,P1的质量是P2的一半,将它们由静止释放,当P2的加速度的大小等于a时,P1加速度的大小等于( )
正确答案
解析
解:P2所受的合力是P1施给它的库仑力,所以库仑力F=m2a,则P1所受的合力为P2施给它的库仑力,两个电荷间的库仑力是相互作用的一对力.
所以a1==
=2a.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.
两个带负电的小球,放在光滑的水平绝缘板上,相隔一定距离,若同时释放两球,它们的加速度之比将( )
正确答案
解析
解:因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同,故电荷将一直做加速运动,又由于两电荷间距离增大,它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小,但加速度之比却与质量之比有关,故A正确,BCD错误.
故选:A.
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