- 电荷:库仑定律
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库仑定律:真空中两个______间相互作用的静电力跟它们的______成正比,跟它们的______成反比,作用力的方向在______ 上.公式:F=______,式中k叫做______.如果公式中的各个物理量都采用国际单位,即电量的单位用______,力的单位用______,距离的单位用______,则由实验得出k=9×109______.
正确答案
静止的点电荷
电荷量的乘积
距离的二次方
它们的连线上
静电力常量
C
N
m
N•m2/C2
解析
解:库仑定律的内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在两点电荷连线上.写成公式是:F=,其中k叫做静电力常量.电量的单位用C,力的单位用N,距离的单位用m.k的单位为N•m2/C2.
故答案为:静止的点电荷;电荷量的乘积;距离的二次方;它们的连线上;;N•m2/C2.
在一个点电荷Q的电场中,Ox坐标轴与它的电场线重合,坐标轴上A,B两点的坐标分别为2.0cm和5.0cm.放在A,B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,电场力的大小跟试探电荷所带电量的关系如图2中直线a,b所示,放在A点的电荷带正电,放在B点的电荷带负电.求:
(1)B点的电场强度的大小和方向.
(2)试判断点电荷Q的电性.
(3)点电荷Q的位置坐标.
正确答案
解析
解:(1)由图可知,B点的电场强度EB==2.5N/C,方向指向x负方向.
(2)放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同,而正电荷所受电场力与电场强度方向相同,负电荷所受电场力与电场强度方向相反.若点电荷在A的左侧或在B的右侧,正负电荷所受电场力方向不可能相同,所以点电荷Q应位于A、B两点之间,根据正负电荷所受电场力的方向,知该点电荷带负电.
(3)设点电荷Q的坐标为x,由点电荷的电场E=k,可知
=
=
解得x=2.6cm.(另解x=1cm舍去)
所以点电荷Q的位置坐标为(2.6cm,0).
答:(1)B点的电场强度的大小为EB=2.5N/C,方向指向x负方向.
(2)点电荷带负电.
(3)点电荷Q的位置坐标为(2.6cm,0).
库仑利用“把一个带电金属小球与另一个不带电的完全相同的金属小球接触,前者的电荷量就会与后者平分”的方法,研究得到了电荷间的作用力与电荷量的乘积成正比.某同学也利用此方法研究电容器的带电量与电压之间的关系,他利用数字电压表快速测量电容器的电压,他得到了如下数据.则以下说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、实验过程中使用的电容器规格要尽量一致,以保证接触后电荷量平分,故A正确;
B、电容器电容由本身决定,根据实验数据可以得到电容器的带电量与电压成正比,故B错误,C正确;
D、根据实验数据不能够计算得到该电容器的电容,故D正确;
本题选不正确的,故选:B.
真空中有两个静止的点电荷,它们之间的静电力大小为F.如果保持这两个点电荷的带电量不变,而将他们之间的距离变为原来的2倍,那么它们之间的静电力的大小为( )
正确答案
解析
解:距离改变之前:F=…①
当电荷量都变为原来的3倍时:F1=k…②
联立①②可得:F1=F,故ABC错误,D正确.
故选:D.
如图所示,把一个带电小球A固定在光滑绝缘水平桌面上,桌面足够大,在桌面的另一处放置一带电小球B,现给小球B一个垂直AB连线的初速度v0,使其在桌面上运动,则下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若A、B为同种电荷,AB之间的库仑力为排斥力,并且力的方向和速度的方向不再一条直线上,所以B球一定做曲线运动,由于AB之间的距离越来越大,它们之间的库仑力也就越来越小,所以B球的加速度在减小,库仑力对B做正功,速度增大,所以A正确,B错误;
C、若A、B为异种电荷,AB之间的库仑力为吸引力,当AB之间的库仑力恰好等于向心力的时候,B球就绕着A球做匀速圆周运动,此时B球速度的大小和加速度的大小都不变,当AB之间的库仑力大于需要的向心力的时候,B球做向心运动,速度和加速度都要变大,当AB之间的库仑力小于需要的向心力的时候,B球做离心运动,速度和加速度都要减小,故CD正确.
本题选不正确的,故选:B
相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为+9Q和-Q,放在光滑绝缘的水平面上,现引入第三个点电荷C,使三者在库仑力作用下都处于静止状态,问C所带的电荷量______,电性为______应把C应放在______位置上.
正确答案
正
9Q、-Q连线延长线距-Q为的
解析
解:A、B、C三个电荷要平衡,必须三个电荷的一条直线,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C必须为正,在B的另一侧.
设C所在位置与B的距离为r,则C所在位置与A的距离为L+r,要能处于平衡状态,
所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电量为q.则有:
解得:r=
对点电荷A,其受力也平衡,则
解得:q=
故答案为:;正;9Q、-Q连线延长线距-Q为
的
光滑水平面上有A、B两带电小球,A的质量为B的质量的2倍,将两球由静止释放.开始时A的加速度为a,经一段时间后,B的加速度也为a,速度大小为v,则此时,A球的加速度为______.
正确答案
0.5a
解析
解:由题意可知,力的作用是相互,则AB之间的库仑力大小总是相等,
根据牛顿运动定律:
F=mBa=mAa′
且A的质量为B的质量的2倍,
解得:a′=0.5a
故答案为:0.5a.
在真空中有两个电量均为q=2×10-8c的异号点电荷,二者相距20cm固定,已知:静电力恒量k=9×109Nm2/c2,它们相互作用的库仑力大小是______N;在二者连线中点处的电场强度大小是______N/C.
正确答案
9×10-5
3.6×104
解析
解:已知真空中两点电荷的电量均为q=2×10-8C,距离r=0.2m,根据库仑定律得
电荷间的作用力F=k=9×109×
N=9×10-5N
两点电荷在中点处产生的场强大小为E==1.8×104N/C,方向相同,则在两者连线的中点处,电场强度大小为E合=2E=3.6×104N/C
故答案为:9×10-5,3.6×104
两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷),带电荷量分别为-3×10-9C和9×10-9C,它们之间静电力大小为F,现让两小球接触后又放回原处,它们之间静电力大小变为( )
正确答案
解析
解:设两个球之间的距离为r,根据库仑定律可得,
在它们相接触之前,相互间的库仑力大小F为,
F=k=27×10-18
,
当将它们相接触之后,它们的电荷量先中和,再平分,此时每个球的电荷量均为q=,
所以,此时两个球之间的相互的排斥力为F′,
则F′=k=
F,故D正确,ABC错误.
故选:D.
(文科)库仑定律公式中静电力常数k的大小为______.在国际单位制中k的单位是______.
正确答案
9×109
N•m2/C2
解析
解:库仑定律公式中静电力常数k的大小为 9×109N•m2/C2.在国际单位制中k的单位是 N•m2/C2.
故答案为:9×109 N•m2/C2;
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