- 电荷:库仑定律
- 共6262题
两个大小相同的金属小球A、B分别带有qA:qB=4:1数值的电荷量,相距较远,相互间引力为F.现将另一个不带电的、与A、B完全相同的金属小球C,先与A接触,再与B接触,然后离开,则A、B间的作用力变为( )
正确答案
解析
解:原来AB球之间是库仑引力,故AB带异种电荷,不妨设A为正电荷、B为负电荷.
原来AB之间的库仑引力为F==4
第三个不带电的金属小球C与A接触后,A和C的电量都为2q,
C与B接触时先中和再平分,则C、B分开后电量均为,
这时,A、B两球之间的相互作用力的大小F′=
故B正确、ACD错误.
故选:B.
空间有p、q两个点电荷相距r且仅在相互间的库仑力作用下从静止开始运动,开始时p的加速度为a,经过一段时间后,p的加速度为a,则这时p、q两个点电荷间距离的大小为( )
正确答案
解析
解:两点电荷间的相互作用力,大小相等,方向相反,由于开始时p的加速度为a,q的加速度为4a,所以p、q两个点电荷的质量之比为4:1,因此当q的加速度为a时,p的加速度为 质量不等同种点电荷,在光滑水平面相向运动.
当p的加速度为a时,pq间的库仑力为k=4ma…(1)
而当q的加速度为a时,pq间的库仑力为k=ma…(2)
由(1)(2)可得:R=2r,故C正确;
故选:C
两个半径为1cm的导体球分别带上+Q和-3Q的电量,两球心相距90cm时相互作用力为F,现将它们碰一下后放在球心间相距3cm处,则它们的相互作用力大小( )
正确答案
解析
解:根据库仑定律得,,接触后分开,两金属球的电量都为-Q,但是两球靠得太近,不能看成点电荷,库仑定律不再适用,所以无法确定作用力的大小.故D正确,A、B、C错误.
库仑定律表达式为F=______;其中静电力常量k=______.
正确答案
9.0×109N•m2/C2
解析
解:库仑定律表达式为,其中k为静电力常量k=9.0×109N•m2/C2.
故答案为:;9.0×109N•m2/C2
关于库仑定律,下面说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、计算真空中的点电荷间的相互作用,才可以用公式,故A错误.
B、两个带电小球相距较近时,不能看成点电荷,则不可以直接运用库仑定律计算作用力,故B错误.
C、根据牛顿第三定律,点电荷之间的作用力,是一对作用力和反作用力,大小总是相等的,与它们的电量是否相等无关,故C正确.
D、根据库仑定律F′=k=
F,即两个点电荷的电量各减为原来的一半,它们的距离保持不变,则它们的库仑力减为原来的
,故D正确.
故选:CD.
如图所示,两根细线中的拉力分别为T1、T2,现在使A、B带上同种电荷,此时上下两根细线的拉力分别为T1′、T2′则( )
正确答案
解析
解:带电前:对B有:
T2=GB对AB组成的整体有:
T1=GA+GB带电后:对B有:
对整体:
T′1=GA+GB综上所述:,
故选:C
如图甲所示,在A、B两点分别放置点电荷Q1=+2×10-14C和Q2=-2×10-14C,在AB的垂直平分线上有一点C,且AB=AC=BC=6×10-2m.如果有一个电子静止在C点,它所受的库仑力的大小和方向如何?
正确答案
解析
解:Q1、Q2单独存在时在C点产生的场强大小为:
E1=E2==
=0.05N/C
根据平行四边形定则,合场强为:
E=E1=E2=0.05N/C
平行Q1、Q2连线向右;
根据F=qE,电子在C点所受的库仑力的大小:
F=eE=1.6×10-19×0.05=8×10-21N
平行Q1、Q2连线向左
答:如果有一个电子静止在C点,它所受的库仑力的大小为8×10-21N,方向平行Q1、Q2连线向左.
真空中有两个点电荷,所带电量分别为4×10-8C和1×10-8C,相距2cm,求它们之间的相互作用力,是引力还是斥力.
正确答案
解析
解:根据库仑定律,则有:F=k=9.0×109×
N=9×10-3 N;
同种电荷相互吸引,所以该力为“斥力”.
答:两个电荷间的库仑力大小为9×10-3N,是斥力.
(2012秋•北京校级月考)一个带+3q和一个带-q的大小完全相同的金属小球,相距为r时作用力为F,若把它们相接触后再放到相距为r的地方,已知两球之间的距离远大于小球的半径,这时它们之间的作用力的大小将变为( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:
F=k=
;
而两球接触后再分开平分总电量,故分开后两球的带电量为q;
则库仑力F′=k=
;故A正确,BCD错误.
故选:A.
某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时,设计了以下实验:
(1)该组同学首先将一个带正电的球体A固定在水平绝缘支座上.把系在绝缘细线上的带正电的小球B(图甲中未画出)先后挂在图中P1、P2、P3位置,比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小.同学们根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度越小,小球B所受带电球体A的作用力______(填“越大”或“越小”或“不变”),实验发现小球B在位置______细线偏离竖直方向的角度最大(填“P1或P2或P3”)
(2)接着该组同学使小球处于同一位置,增大或减少小球A所带的电荷量,比较小球所受作用力大小的变化.如图乙,悬挂在P1点的不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球B.在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球A.当A球到达悬点P1的正下方并与B在同一水平线上B处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向角度为θ.若两次实验中A的电量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则为______.
正确答案
解析
解:(1)小球远离带正电的A球,说明细线悬挂的小球带正电,悬挂的小球离带正电的A球越远,受到的作用力越小,同种电荷越近排斥作用越强,所以,电荷之间的相互作用跟距离有关.
(2)A球电量不变,设为q0.两种情况下A球均受三个力作用下平衡.
库仑力F=k.
A球质量设为m,对A球应用共点力平衡条件得 F=k=mgtanθ,
两球之间的距离 r=Lsinθ,
其中L为线长,r为两球球心之间的距离.
由以上两式得到 q=tanθsin2θ
所以=
=2
.
故答案为:(1)越小; P1 (2)2.
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