- 电荷:库仑定律
- 共6262题
真空中两个等量异种的点电荷+Q和-Q,相距为r,在它们连线的中点O处放置另一点电荷q,如图所示,则q所受的电场力的大小等于( )
正确答案
解析
解:+Q对q的静电力大小为F1=k,方向水平向右,
-Q对q的静电力对q的静电力大小为F2=k,方向水平向右,
所以q所受的电场力的大小为:F=F1+F2=.
故选:A.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷,点电荷是一种理想化的物理模型.故A正确.
B、库仑通过扭秤实验,发现了点电荷的相互作用规律;密立根通过油滴实验,测出了电子电荷量的精确数值,任何物体带电量的数值都是元电荷电量的整数倍.故B正确.
C、法拉第发现了电磁感应现象,洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,故C错误.
D、伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时,使用的是理想实验法,故D错误.
故选:AB.
(2015秋•怀化期末)质量均为m=10g、半径可忽略的两小球A和B用长度都为L=10cm的轻细绝缘丝线悬挂于同一点C,让两小球都有带上正电荷静止时如图所示,两小球相距 r=12cm,已知A球带电量为B球的3倍,静电力常量为k=9×109 N•m2/C2,g=10m/s2.求:
(1)B球的带电量;
(2)A、B连线中点O的电场强度大小和方向.
正确答案
解析
解:(1)由对称性可知:A、B连线是水平的,A、B两球受力对称.
,cosθ=0.8
B球受力如图所示,由平衡条件可得:F拉sinθ=F电,F拉cosθ=mg,
由库仑定律得:
由题意可知:QA=3QB
所以,B球的带电量为:C
(2)由点电荷场强公式可得,A球在O点的场强方向由A指向B,
大小为:N/C
B球在O点的场强方向由B指向A,大小为:N/C
A、B连线中点O的电场强度大小为:N/C
方向由A指向B.
答:(1)B球的带电量为2×10-7C;
(2)A、B连线中点O的电场强度大小为1×106,方向由A指向B.
如图所示,在光滑绝缘的水平面上固定着完全相等的三个带电小球a,b,c.三球在一条直线上,若释放a球,a球初始加速度为-1m/s2(向右为正).若释放c球,c球加速度为3m/s2.当释放b球时,b球的初始加速度是多大?
正确答案
解析
解:把a,b,c看成一个系统,三个小球之间的相互作用力为内力.根据牛顿第三定律,每两个球之间存在一对作用力和反作用力,其大小相等,方向相反.这样系统内力之和为零,外力之和为零.
设三个小球所受的合力分别为F1、F2、F3
则F1=ma1,F2=ma2,F3=ma3
F1+F2+F3=m(a1+a2+a3)=0
所以B球的加速a2=-(a1+a3)=-(-1+3)=-2m/s2;负号表示方向向左.
答:b球的初始加速度大小是2m/s2;方向向左.
真空中两个相同的金属小球A和B,带电荷量分别为QA=+2×10-8C和QB=+4×10-8C,相互作用力为F.若将两球接触后再放回原处,则它们之间的作用力将变为( )
正确答案
解析
解:未接触前,根据库仑定律,得:F=k;
接触后两球带电量平分,再由库仑定律,得:
F′=k=
则F′=F,故A正确,BCD错误.
故选:A.
已知氢核(质子)的质量是1.67×10-27kg,电子的质量9.1×10-31kg,在氢原子内它们之间的最短距离为5.3×10-11m,试比较氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力.
(已知引力常量G=6.7×10-11N•m2/kg2,静电力常量k=9.0×109N•m2/C2)
正确答案
解析
解:氢核与电子所带的电荷量都是e=1.6×10-19C
氢原子中氢核与电子之间的库仑力:
氢核与电子之间的万有引力:=3.6×10-47N
氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力的比值:
答:氢原子中氢核与电子之间的库仑力和万有引力的比值为2.3×1039.
如图所示,三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,c球在xOy坐标系的原点O上,a和c带正电,b带负电,a所带电荷量比b所带电荷量少.关于c受到a和b的静电力的合力方向,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:如图可知,a对c的静电力为F1,为斥力,沿ac方向;b对c的静电力为F2,为引力,沿cb方向,若F1=F2,则合力指向x轴正方向.由于F1<F2,据力的合成可知,c所受到合力的方向为从原点指向第Ⅳ象限
故选D.
两个可视为质点的相同金属小球,电荷量绝对值之比为1:5,它们相距r时,彼此间存在相互吸引的库仑力,其大小为F;若将两球充分接触后,再让它们相距2r,则它们之间( )
正确答案
解析
解:原来两电荷间是库仑力,故为异种电荷-Q和5Q,相距为r时,根据库仑定律得:;
电荷量为接触后,各自带电量变为2Q,带同种电荷,同种电荷相互排斥,
故则此时有:=
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,AB间的距离为L(带电小球可视为点电荷),B球带电荷量为QB=-3q,A球带电荷量为QA=+6q,求:
(1)若三个带小球在相互作用力下处于平衡状态,求C球放在AB者连线上______ (何处)与之距离r=______
(2)若对C球加一个水平向右的恒力,要使沿一条直线依次排列三个带电小球A、B、C始终保持L的间距运动,C球所带的电荷量为多少?带何种电荷?
正确答案
解析
解:(1)根据电场力方向来确定各自电性,同时根据库仑定律来确定电场力的大小,并由平衡条件来确定各自电量的大小,从而得出“两同夹一异、两大夹一小”,因此第三个C球应该带正电且在B的右侧.
对C球分析,由平衡条件:
解得距离r=2.414L
(2)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
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)B的右侧;2.414L.
(2)C球所带的电荷量为8q,带正电.
真空中有两个电量之比为1:7的静止的点电荷,它们之间的库仑引力为F,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力为( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得,接触前库仑引力为F=,
由于它们之间是库仑引力,所以两相同金属小球带异种电荷,
两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量均变为,所以库仑力是
=
.
故C正确、ABD错误.
故选:C.
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