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题型:简答题
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简答题

如图,真空中两个相同的小球带有等量同种电荷,质量均为m,分别用长为l的绝缘丝线悬挂于绝缘天花板上的一点O,当平衡时B球偏离竖直方向60°,A竖直悬挂且与绝缘墙壁接触.求:

(1)每个小球所带的电荷量

(2)墙壁受到的压力

正确答案

解析

解:(1)对B球受力分析如图所示:

B球受三力平衡,则重力与库伦力的合力大小等于绳子拉力,方向与绳子拉力方向相反,

由几何知识可知:F=mg=TB

根据库伦定律:F=k=mg

解得:q=

(2)对A球受力分析如图:

A球受力平衡所以:N=Fsin60°=mgsin60°=mg;

由牛顿第三定律得:墙受到小球的压力大小为mg;方向水平向左.

答:(1)每个小球的带电量为

(2)墙受到小球的压力大小为mg,方向水平向左.

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题型: 多选题
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多选题

两个带同种电荷的相同金属小球(两球距离远大于小球的直径)所带电量分别为q1、q2,现让它们接触后再放回原处,那么它们的相互作用与原来相比(  )

A可能变大

B可能变小

C可能不变

D以上三种情况都可能

正确答案

A,C

解析

解:设两金属球的带电量大小分别为:q1、q2,接触后再分开,所带的电量相等,为

因为(2可能大于q1q2,也可能等于q1q2,但不可能小于q1q2,所以库仑力可能变大,可能不变,不可能变小,故A、C正确,B、D错误.

故选:AC.

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题型:简答题
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简答题

真空中有两个相距0.1m、带电量相等的点电荷,它们间的静电力的大小为10-3N,求每个点电荷所带电荷量是元电荷的多少倍?(k=9×109N.m2/C2

正确答案

解析

解:根据库仑定律可得,

F=k

所以Q==C=×10-7C,

点电荷所带电荷量是元电荷的倍数为,

n===2.1×1011

答:每个点电荷所带电荷量是元电荷的2.1×1011倍.

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题型: 单选题
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单选题

真空中有两个静止的点电荷q1、q2.若保持它们之间的距离不变,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(  )

A2倍

B4倍

C8倍

D16倍

正确答案

B

解析

解:由库仑定律可得:

变化前F=

而变化后,F′==4F;

=4

故选B.

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题型: 单选题
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单选题

(2013秋•商丘校级期末)有两个完全相同的金属球分别带电荷量q1、q2,但q1≠q2.把两球放在空间较远处的两点,此时两球间的作用力为引力,大小为F,若让两球接触一下后再放回原处,则两球间的作用力为(  )

A变为斥力,大小可能大于F

B变为斥力,大小一定小于F

C仍为引力,大小可能大于F

D仍为引力,大小可能小于F

正确答案

A

解析

解:两个球相互吸引所以带异种电荷,若设电荷量大小为3q、-q,库仑力为:

F=k

两球接触后带电量均为q,

则库仑力为:

F′=k

故F′<F;

若设电荷量大小为7q、-q,库仑力为:

F=k

两球接触后带电量均为3q,

则库仑力为:

F′=9k

故F′>F;故A正确,BCD错误;

故选:A.

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题型: 单选题
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单选题

光滑绝缘的水平面上,两个可视为点电荷、电性相反的小球,由静止释放后的一小段时间内,则下列说法中正确的是(  )

A距离变大,库仑力变大

B距离变大,库仑力变小

C距离变小,库仑力变大

D距离变小,库仑力变小

正确答案

C

解析

解:带异种电荷的两个小球,存在相互作用力引力,它们之间的距离减小

,根据库仑定律,它们之间库仑力大小为F=k,Q、q不变,r减小,F增大.

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

(2012秋•荔湾区校级期末)真空中有两个固定的带正电的点电荷,其电量Q1>Q2,点电荷q置于Q1、Q2连线上某点时,正好处于平衡,则(  )

Aq一定是正电荷

Bq一定是负电荷

Cq靠近 Q2

Dq靠近 Q1

正确答案

C

解析

解:AB、因为Q1、Q2为固定的正电荷,只要放入的电荷受到的合力为0即可,通过受力分析可知,既可以放入正电荷,也可以放入负电荷,故AB错误.

CD、由库仑定律,对q有k=k

因Q1>Q2 ②

由①②得=<1,

该点电荷离Q2近些,故C正确、D错误.

故选:C.

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•宁波校级期中)如图所示,相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO、QO,竖直放置在重力场中,a、b为两个带有同种电量的小球(可以近似看成点电荷),当用水平向左的作用力F作用于b时,a、b紧靠挡板处于静止状态.现若稍改变F的大小,使b稍向左移动一段小距离,则当a、b重新处于静止状态后(  )

Aab间的电场力增大

B作用力F将减小

C系统重力势能减少

D系统的电势能将增加

正确答案

B

解析

解:A、B以a球为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件,电场力为:F=,α减小,cosα增大,则电场力F减小.挡板对a的弹力N=mgtanα,α减小,N减小.

对整体研究:水平方向:F=N,则作用力F将减小.故A错误,B正确.

C、D电场力F减小,根据库仑定律得知,两球间的距离增大,电场力做正功功,系统的电势能减小,而F做正功,根据功能关系可知,系统重力势能增加.故CD错误.

故选:B.

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题型:填空题
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填空题

有两个完全相同的金属小球A和B,A带的电荷为3Q,B带的电荷为-Q,一直它们相距为r时的静电力为F,现将它们相互接触再分开,则此时A、B所带的电荷为______,分开后两者距离为2r,则此时A、B之间的静电力=______F.

正确答案

Q

解析

解:两个完全相同的金属小球,将它们相互接触再分开,带电量先中和后平分,所以A、B所带的电荷相等都为:=Q,

根据库仑定律得:

F=

F′=

解得:F′=

故答案为:Q;

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题型:简答题
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简答题

如图所示,在一条直线上,分别放置着电荷量为QA=+3×10-9C、QB=-4×10-9C、QC=+3×10-9C 的A、B、C三个点电荷,试求点电荷A受到的作用力.(k=9.0×109N•m2/C2

正确答案

解析

解:在真空中有两个静止的点电荷A、B,QA=3×10-9C,QB=-4×10-9C,两电荷间距r=1cm,根据库仑定律,有:

FAB=k=9×109×=1.08×10-3 N,方向由A指向B;

同理,FAC==9×109×=9×10-5N,方向由C指向A;

根据矢量合成法则,则有作用在A电荷上的作用力F=FAB-FAC=1.08×10-3 N-9×10-5N=9.9×10-4N,

答:两点电荷之间的作用力大小为9.9×10-4N,方向由A指向C或向左.

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