- 电荷:库仑定律
- 共6262题
如图所示,大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥,静止时两球位于同一水平面,绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β,且α<β,由此可知( )
正确答案
解析
解:A、B、对小球A、B受力分析,根据平衡条件有:
mAg=
mBg=
α<β,所以mA>mB,故A正确,B错误.
C、根据平衡条件有:
F拉A=
F拉B=
α<β,所以B球受的拉力较小,故C错误.
D、两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′,
对小球A、B受力分析,根据平衡条件有:
tanα′=
tanβ′=
因为mA>mB,所以α′<β′.故D正确.
故选AD.
如图所示,A、B两点固定两个等量正点电荷,在A、B连线的中点C处放一点电荷(不计重力).若给该点电荷一个初速度v0,v0方向与AB连垂直,则该点电荷可能的运动情况为( )
正确答案
解析
解:若该电荷为正电荷,给它初速度,将沿两电荷的中轴线运动,向上运动的过程中,受到电场力的合力先增大后减小,合力方向沿中轴线向上,所以该电荷向上做加速度先增大后减小,速度不断增大的直线运动.
若该电荷为负电荷,受到电场力的合力沿轴线向下,向上做减速运动,当速度为0后,又返回做加速运动,在两电荷连线以下做减速运动,减到速度为零,又返回做加速运动,所以电荷做往复直线运动.故A正确,B、C、D错误.
故选:A.
如图所示,一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能极好,内部有两个带有同种电荷完全相同的小球A和B,两个小球从图示位置由静止释放,一段时间后A球的加速度为
a1,B球的加速度为a2,则此时两个球加速度之比( )
正确答案
解析
解:两个带有同种电荷完全相同的小球A和B之间的作用力是库仑斥力,根据牛顿第三定律,A对B的作用力始终等于B对A的作用力,根据牛顿第二定律F=ma,则它们的加速度之比等于质量的反比,故两个球加速度之比保持不变.故B正确、ACD错误.
故选:B
如图所示,EF是边长为l的等边三角形ABC的中位线,在E、F点分别放置电荷量均为Q的正、负点电荷.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、+Q、-Q两个点电荷产生的电场在A处的场强大小相等,夹角为120°,故A点的电场强度大小为:EA=k=
.故A错误.
B、根据电场线的分布和顺着电场线电势降低,可知A点的电势高于C点的电势.故B正确.
C、由电场线的分布可知:EB间的电场强度比EA间的小,由U=Ed知电势差UEB小于电势差UEA.故C错误.
D、B点的电势高于C点的电势,由Ep=qφ知正电荷在B点的电势能大于在C点的电势能,故D错误.
故选:B.
如图所示,足够大的光滑绝缘水平面上有两个带正电的小球,A球的电荷量是B球的两倍,A对B的库仑力大小为F1,B对A的库仑力大小为F2.两小球从图示位置由静止释放后( )
正确答案
解析
解:两小球都带正电,同种电荷互相排斥,故两小球相距会越来越远,根据库仑定律可知库仑力与距离的二次方成反比,故F1、F2逐渐减小,根据牛顿第三定律可知,A对B的库仑力大小为F1与B对A的库仑力大小为F2是作用力与反作用力,故F1=F2.故C正确、ABD错误.
故选:C.
两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上,如图,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q,两球之间的静电力为下列选项中的哪一个( )
正确答案
解析
解:由于两球心间的距离l为球半径的3倍,它们之间的距离并不是很大,所以此时的电荷不能看成是点电荷,由于它们带的是等量异种电荷,由于电荷之间的相互吸引,电荷之间的距离会比3r小,所以此时电荷间的库仑力大于F库==
.故B正确、ACD错误.
故选:B.
下列关于电荷的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、自然界中只存在正负两种电荷,所以A错误;
B、点电荷是一种理想化的物理模型,其体积小并不一定是最小的,而是两者间距远大于电荷的直径,所以B错误;
C、元电荷又称“基本电量”,在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,任何带电体所带电荷都是e的整数倍,所以C正确;
D、库仑定律成立条件是真空中点电荷,因此电荷间距较小时,不能用库仑定律来计算,所以D错误.
故选C.
如图所示,在光滑绝缘水平面上有两个分别带异种电荷的大小、形状均相同的小球A和B(可视为点电荷),A球带电荷量为+2q,B球带电荷量为-q,将它们同时由静止开始释放,A球加速度的大小与B球的加速度的大小之比为
=
,现将A、B接触后再放回原处,同时由静止释放的瞬间,加速度大小之比为
.则( )
正确答案
解析
解:A、两个小球所受库仑力相等,根据牛顿第二定律:a=,F相等,则
=
=
,故A错误,B错误;
C、将A、B接触后再放回原处,两小球受的库仑力为相互作用力,仍然大小相等,则加速度之比与质量之比成反比,加速度之比仍为,故C错误,D正确;
故选:D.
如图质量为2克的带负电小球A用绝缘细绳悬起,若将带电量为Q=4.0×10-6C的正电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,则绳与竖直方向成α=45°.(k=9.0×109N•m2/C2,g=10m/s2)
(1)A球受到的库仑力多大?
(2)A球带电量是多少?
正确答案
解析
解:(1)对球A受力分析,如图
根据共点力平衡条件,结合几何关系得到
Tsin45°=mg
Tcos45°=F
解得:
F=mgtan45°=mg=0.02N
即A球受的库仑力为0.02N.
(2)根据库仑定律,有:
F=k
故:q==
=5×10-8 C
即A球的带电量是5×10-8C.
答:(1)库仑力大小为0.02N;
(2)A球所带的电荷量为5×10-8C.
如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,细杆右侧距杆0.3m处有一固定的点电荷Q,A、B是细杆上的两点,点A与Q、点B与Q的连线与杆的夹角均为α=37°.中间有小孔的带电小球穿在绝缘细杆上滑下,通过A点时加速度为零,取g=10m/s2,求小球下落到B点时的加速度大小.
正确答案
解析
解:在A处,小球受力如图所示由题意可知:
cosα-mg=0…(1)
在B处,小球受力如图所示,由题意可知:
cosα+mg=ma…(2)
由(1)、(2)得a=2g=20m/s2,方向竖直向下.
答:小球下落到B点时的加速度是20m/s2,方向竖直向下.
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