- 电荷:库仑定律
- 共6262题
真空中有两个点电荷Q1和Q2,它们之间的静电力为F,下面做法可以使它们之间的静电力变为2F的有( )
正确答案
解析
解:由题F=k
A、使Q1的电量变为原来的2倍,同时使它们的距离变为原来的2倍,它们间的静电力为F,故A错误.
B、使每个电荷的电量都变为原来的2倍,距离变为原来的2倍,它们间的静电力为F,故B错误.
C、保持它们的电量不变,使它们的距离变为原来的一半,它们间的静电力为4F,故C错误.
D、保持它们的距离不变,使它们的电量都变为原来的倍,它们间的静电力为2F,故D正确.
故选D.
两个点电荷甲和乙同处于真空中.把每个电荷的电荷量都增大为原来的4倍,那么它们之间的距离必须变为原来的______倍,才能使其间的相互作用力不变.
正确答案
4
解析
解:真空中的两个点电荷相距R,根据库仑定律得
F=
如果每个电荷的电量都增大到原来的两倍,要使相互作用力不变,
F=
解得R=4r,
故答案为:4
下面说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当两个带电体的形状对它的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷,与体积大小无直接关系,故A错误;
B、元电荷是表示跟质子所带电量数值相等的电量,但不是质子,故B错误;
C、库仑定律的适用条件是:真空和静止点电荷.
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C错误;
D、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D正确;
故选:D.
有三个相同的金属球A、B和C,A带电QA=7Q,B带电QB=-Q,C不带电.如果将A、B固定,让C不断与A、B球接触,则最终( )
正确答案
解析
解: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==2Q
即最终三个球的电性相同、电量相等;
原来A、B间的相互吸引力的大小是F=k
后来A、B间的相互吸引力的大小是F′=k
所以=
即A与B的静电力减为原来的,故C正确、ABD错误.
故选:C.
如图所示,悬于同一点的两根丝线下方各系一个带正电的小球,小球的质量、电量分别为m1、q1和m2、q2,两球平衡时正好处于同一水平面上,悬线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2,则( )
正确答案
解析
解:对左右两个球受力分析,
根据共点力平衡和几何关系得:
m1g=F1cotθ1,
m2g=F2cotθ2
不论q1与q2谁大谁小,它们之间的库仑力总是等值、反向、共线的,即总有F1=F2,
所以当m1=m2,则θ1=θ2
当m1<m2,则θ1>θ2
当m1>m2,则θ1<θ2
故ABCD均正确.
故选:ABCD.
真空中有两个静止的点电荷q1、q2,若它们之间的距离减到原来的一半,而把它们的电荷量都变为原来的2倍,则两电荷间的静电力将变为原来的( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:
变化前为:F=;
而变化后为:F′==16F;
故选:C.
如图所示,在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q,另一表面绝缘,带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)自左以初速度V0向右运动,在运动过程中( )
正确答案
解析
解:A、B、D、金属板在Q的电场中达到静电平衡时,金属板是一个等势体,表面是一个等势面,表面的电场线与表面垂直,小球所受电场力与金属板表面垂直,在金属板上向右运动的过程中,由于电场力与小球的速度方向垂直,电场力对小球不做功,根据动能定理得知,小球的动能不变,速度不变,所以小球做匀速直线运动;故A错误,B正确,D也错误;
C、电场力与速度垂直,方向不变,根据T=Ft可知,冲量不为零;故C错误;
故选:B.
如图所示,真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0.若弹簧发生的均是弹性形变,则( )
正确答案
解析
解:设弹簧的劲度系数为K,原长为x.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0,则有:
Kx0=k…①
A、保持Q不变,将q变为2q时,平衡时有:
Kx1=k…②
由①②解得:x1<2x0,故A错误;
B、同理可以得到保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的伸长量小于2x0,故B正确;
C、保持q不变,将Q变为-Q,如果缩短量等于x0,则静电力大于弹力,故会进一步吸引,故平衡时弹簧的缩短量大于x0,故C错误;
D、保持Q不变,将q变为-q,如果缩短量等于x0,则静电力大于弹力,故会进一步吸引,故平衡时弹簧的缩短量大于x0,故D错误.
故选:B
如图所示,两个质量分别为m1和m2的小球,各用细线悬挂在同一点.两个小球分别带有电荷量为q1和q2的同种电荷,两悬线与竖直方向的夹角分别是α和β,两球位于同一水平线上,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对右侧小球分析可知,小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡状态;
由几何关系可知
tanβ=;
对m1研究,得到F=m1gtanα,
同理,对m2研究,得到F=m2gtanβ则m1tanα=m2tanβ
因两电荷受到的库仑力相等,而重力相等,故可知α=β,
若m1>m2,则一定有α<β,故AC正确;
B、α与β大小关系与q1和q2的大小无关,两球间的库仑力大小相等,无法判断电量的大小关系.故BD错误
故选:AC.
如图,真空中三个点电荷A、B、C,可以自由移动,依次排列在同一直线上,都处于平衡状态,若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知,但AB>BC,则根据平衡条件可断定( )
正确答案
解析
解:根据题意,三个点电荷均在库仑力的作用下,处于平衡,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,则有:AC的电荷的电性必须相同,且B的电荷电性与它们相反,这样才能确保受力平衡,再由平衡的条件及库仑力的大小与间距的平方成反比,可知,中间的电荷的电量最小,这样才能保证力的大小平衡.因AB>BC,所以A电荷的电量最大,故BCD正确,A错误,
故选:BCD.
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