- 电荷:库仑定律
- 共6262题
真空中两个相同的带等量异种电荷的小球A和B(A、B可看作点电荷),分别固定在两处,如图所示,两球间静电力为F.用一个不带电的同样的小球C先和A接触,再与B接触,然后移去C,则A、B球间的静电力应为______F.若再使A、B球间的距离增大一倍,则它们间的静电力为______F.
正确答案
解析
解:两个完全相同且可看成点电荷的金属小球A和B,分别带有等量异种电荷,这时两球间静电引力的大小为F,
当用一个不带电,且与A、B完全相同的绝缘金属小球C先与A球接触,从而使得A球带电为原来的一半,再与B球接触后,C与B球上的电荷先中和,再平分剩余的电荷,所以B球则带电为原来的四分之一.由库仑定律可,两球间静电力的大小为原来的
.
若再使A、B球间的距离增大一倍,则它们间的静电力:.
故答案为:,
.
真空中有两个点电荷,相距10cm,它们的电荷量分别是+5.0×10-9C和-4.0×10-9,问:
(1)这两个电荷的相互作用力是引力还是斥力?
(2)这两个电荷的相互作用力多大?
正确答案
解析
解:(1)因为这两个的电荷电性相反,因此它们之间库仑力为引力,所以这两个电荷的相互作用力是引力.
(2)由库仑定律得:F=k
带入数据得:F==1.8×10-5N
故这两个电荷间的相互作用力为:F=1.8×10-5N.
答:(1)这两个电荷的相互作用力是引力;
(2)这两个电荷的相互作用力是1.8×10-5N.
已知真空中两个点电荷,Q1=4.5×10-4C,Q2=-2.0×10-4C之间的距离为3.0×10-2m,试求出它们之间的库仑力的大小.
正确答案
解析
解:已知真空中两点电荷的电量为:
Q1=4.5×10-4C,Q2=-2.0×10-4C,
它们相距3.0×10-2m,根据库仑定律得电荷间的作用力为:
F=k=9×109×
N=9×105N
答:它们之间相互的静电力的大小为9×105N.
对于库仑定律,下面说法中正确的是( )
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、当两个点电荷距离趋于0时,两电荷不能看成点电荷,此时库仑定律的公式不再适用.故B错误.
C、真空中相互作用的两个点电荷,不论它们电量是否相同,它们受到的库仑力大小一定相等,故C正确,
D、当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时,可以看成点电荷.不是体积小就能看成点电荷.故D错误.
故选C.
同种电荷相互排斥,在斥力作用下,同种电荷有尽量______的趋势,异种电荷相互吸引,而且在引力作用下有尽量______的趋势.
正确答案
远离
靠近
解析
解:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.在斥力作用下,同种电荷有尽量远离的趋势,在引力作用下有尽量靠近的趋势.
故答案为:远离;靠近.
两个点电荷甲和乙同处于真空中.保持这两个电荷电量不变,将距离增为原的3倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______倍;把每个电荷的电量都增大为原来的4倍,那么它们之间的距离必须变为原来的______倍,才能使它们之间的相互作用力不变.
正确答案
4
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3倍,库仑力将变为原来的
.
真空中的两个点电荷相距r,根据库仑定律得
F=k
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′=k
解得r′=4r,
故答案为:,4.
如图所示,有一弯管ab,其中心线是半径为R的一段圆弧,弧的圆心处有一个点电荷Q,有一束带负电的粒子流从a端的中点射入,恰能沿中心线通过弯管的粒子应为( )
正确答案
解析
解:沿虚线运动的粒子做圆周运动,所以有:,因为轨迹相同,因此这些粒子的电量和动能相同,故ABD错误,C正确.
故选C.
两个质量相等的小球,带电荷量分别为q1和q2,用长均为L的两根细线,悬挂在同一点上,静止时两悬线与竖直方向的夹角均为30°,则小球的质量为______.
正确答案
解析
解解: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;
又因为两球之间的库仑力
所以m=
故答案为:
如图所示,电荷量为+1×10-6C的点电荷A镶嵌在墙壁上,带电荷量为+3×10-6C的小球B(可视为点电荷)悬挂在长为50cm的轻绳末端,悬点在A的正上方C处,A、C之间的距离为40cm,重力加速度为10m/s2.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,静电力常量k=9.0×109N•m2/C2)
(1)若AB垂直于墙面,则A、B之间的库仑力和重力分别为多大?
(2)若减少B的电荷量,则A、B之间的电场力和绳子的弹力大小将如何变化?
正确答案
解析
解(1)AB间的库仑力为N=0.3N
对B受力分析可得F=
(2)以小球为研究对象,球受到重力G,A的斥力F1和线的拉力F2三个力作用,作出F1、F2的合力F,则由平衡条件得:F=G.
根据△FBF1∽△PQB得:
又FF1=F2,得:F2=G
在A、B两质点带电量逐渐减少的过程中,PB、PQ、G均不变,则线的拉力F2不变.
答:(1)若AB垂直于墙面,则A、B之间的库仑力为0.3N,重力为0.4N
(2)若减少B的电荷量,则A、B之间的电场力和绳子的弹力大小不变
两个点电荷A和B被固定在一条水平线上,A在左B在右,带电量分别为QA=1.0×10-9C和QB=-4.0×10-9C.另取一个可自由移动的点电荷C,带电量q未知.要使C受A、B的静电力平衡,应怎样选择C的位置和带电量( )
正确答案
解析
解:假设QC放在QAQB之间,那么QA对QC的电场力和QB对QC的电场力方向相同,QC不能处于平衡状态,所以假设不成立.
设QC所在位置与QA的距离为r13,QC所在位置与QB的距离为r23,要能处于平衡状态,
所以QA对QC的电场力大小等于QB对QC的电场力大小.
即:k=k
由于QB=4QA,
所以r23=2r13,所以QC位于QA的左方.
根据同种电荷排斥,异种电荷吸引,还可判断QC带负电,故C正确,ABD错误.
故选:C.
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