- 电荷:库仑定律
- 共6262题
点电荷Q1从1m远处以大小为F的力推斥点电荷q,点电荷Q2从2m远处以大小为3F的力吸引点电荷q,则Q1和Q2是带______(选填“同种”或“异种”)电荷,Q1与Q2的带电量大小之比是______.
正确答案
异种
1:12
解析
解:根据同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥,点电荷Q1推斥点电荷q,点电荷Q2而吸引点电荷q,
那么Q1和Q2是异种电荷,
依据库仑定律F=,
因点电荷Q1从1m远处以大小为F的力推斥点电荷q,
点电荷Q2从2m远处以大小为3F的力吸引点电荷q,
那么Q1与Q2的带电量大小之比是1:12;
故答案为:异种,1:12.
(2015秋•安徽校级期中)如图所示,一个电量为+Q的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O点,另一个电量为-q、质量为m的点电荷乙从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动,到B点的速度最小,且为v.已知静电力常量为k,点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ、AB间距离为L,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由题意,乙到达B点时速度最小,乙先减速运动后做加速运动,
当速度最小时有:mgμ=F库=k,解得OB间的距离r=
,故A正确;
BC、从A到B的过程中,根据动能定理得:W-μmgL=mv2-
m
,得W=μmgL+
mv2-
m
,故B错误,C正确.
D、从A到B的过程中,电场力对乙做正功,乙的电势能减少,故D错误.
故选:AC.
真空中有两个静止的点电荷,它们之间的静电力大小为F,如果保持两个点电荷所带的电量不变,而将它们之间的距离变为原来的,则它们之间静电力的大小等于( )
正确答案
解析
解:由点电荷库仑力的公式F=k 可以得到,电量不变,当距离增大到原来的
倍,库仑力将变为原来的4倍,即F′=4F,所以D正确,ABC错误.
故选:D.
两个相同金属小球A、B均可视为点电荷,所带电荷量分别为+Q、+3Q,固定于相距为r的两点,此时A、B间库仑力的大小为F.若将小球A、B相互接触后,固定于相距为2r的另外两点,则此时A、B间库仑力的大小为( )
正确答案
解析
解:相距为r时,根据库仑定律得:
F=K;
两相同金属小球A、B所带同种电荷,接触后,各自带电量变为2Q,则此时
F′=K
两式联立得:F′=,故B正确,ACD错误.
故选:B.
真空中有两个点电荷,他们的电荷量分别为-2Q和+4Q,若它们相r时的静电力为F,则把它们接触后分开再放到相距2r处,它们间的静电力为( )
正确答案
解析
解:真空中两个电荷量均为Q的点电荷,相距为r时的相互作用静电力大小为F,根据库仑定律,有:
F=k
若将这两个点电荷间的距离变为2r,则他们之间的静电力大小变为:
F′=k=
F; 故D正确,ABC错误;
故选:D.
(2015秋•丽水月考)如图所示,两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球,悬挂在O点,当两个小球静止时,它们处在同一水平面上,两细线与竖直方向间夹角分别为α、β,且α<β,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对小球受力分析,重力、库仑力与拉力,两者的库仑力大小相等,方向相反,根据平衡条件有:
mag=
mbg=,
由于β>α,
所以ma>mb,故A错误.
B、两者的库仑力大小相等,方向相反,但a球的电荷量和b球的电量大小无法判断,故B错误;
C、若同时剪断细线,竖直方向上作自由落体运动,根据运动的独立性可知,则两球一定同时落到同一水平地面上,故C正确.
D、竖直方向上作自由落体运动,根据运动的独立性可知,a、b两球下落的时间相同,但因质量的不同,则水平方向的加速度不同,因此水平位移的大小不一定相等,故D错误.
故选:C.
如图所示,真空中有三个点电荷,它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上,每个电荷都是+2×10-6C,则q3所受的库仑力的大小为______,方向为______.
正确答案
0.248N
垂直于q1q2连线向外
解析
解:q1或q2电荷对q3带电金属球之间的库仑力:
F==
=0.144N
q3电荷受两个静电力,夹角为60°,故合力为:
F′=2Fcos30°=2×0.144×≈0.248N
故答案为:0.248N,垂直于q1q2连线向外.
负电荷q绕某一固定的正电荷作半径为r的匀速圆周运动时必须具有V的线速度,如果再增加负电荷的电量至2q,并使轨道半径变为2r,那么此负电荷的( )
正确答案
解析
解:负电荷做匀速圆周运动时,静电引力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
解得:v=,电量增加为2倍,半径增加为2倍,则线速度不变;
周期T==
∝
,电量增加为2倍,半径增加为2倍,周期变为2倍;
故A正确,BCD错误;
故选A.
(2015秋•益阳校级期中)对于库仑定律,下面说法正确的是( )
正确答案
解析
解;A、库仑定律的适用条件是:真空和静止点电荷,故A错误.
B、凡计算真空中两个点电荷的相互作用力就可以使用库仑定律,故B正确.
C、相互作用的两个点电荷之间的库伦力为作用力和反作用力的关系,大小始终相等,故C错误.
D、如果在研究的问题中,带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计,即可将它看作是一个几何点,则这样的带电体就是点电荷.一个实际的带电体能否看作点电荷,不仅和带电体本身有关,还取决于问题的性质和精度的要求,D中两个金属球不能看成点电荷,库仑定律不适用,故D错误;
故选:B.
两个完全相同的金属小球,带电量之比为1:5,两带电小球可视为点电荷,在真空中相距为r时,相互作用力为F;若把它们接触后再放回原处,则它们之间的相互作用力可能为( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:F=k,
带电量之比是1:5,当它们相距r时作用力大小为F1=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,它们的电荷量都变为3q,
当它们相距r时作用力大小为F2=k 所以库仑力是原来的5:9.
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2q:2q,
当它们相距r时作用力大小为F2′=k 所以库仑力是原来的5:4.故B正确、ACD错误.
故选:B.
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