- 电荷:库仑定律
- 共6262题
在物理学中常用图象法表示两个物理量的关系.下面四组物理量的关系能用图的图象表示的是( )
正确答案
解析
解:A、若y轴表示稳定静电场中某点放置不同检验电荷所受的电场力,x轴表示对应电荷的电量,则根据E=,可知,F与q成正比,故A正确;
B、若y轴表示一个定值电阻两端电压的变化量,x轴表示通过该电阻与电压变化量对应的电流的变化量,则根据R=,可知,△U与△I成正比,故B正确;
C、若y轴表示一个电容器电量的变化量,x轴表示电容器两端与电量变化量对应的电压的变化量,则根据C=,可知,△Q与△U成正比,故C正确;
D、若y轴表示垂直匀强磁场放置的不同面积线圈的磁通量,x轴表示与磁通量对应的线圈面积,则根据B=,∅与S成正比,故D错误;
故选:ABC.
如图所示,一质量为m的带电小球A用长度为l的绝缘丝质细线悬挂于天花板上的O点,在O点的正下方l处的绝缘支架上固定一个带与A同种电荷的小球B,两个带电小球都可视为点电荷.已知小球A静止时丝线OA与竖直方向的夹角为60°,设丝线中拉力为T,小球所受库仑力为F,下列关系式正确的是( )
正确答案
解析
解:对小球A受力分析,如图所示:
图中力三角形与几何三角形△OBA相似,故:
F=mg
T=mg
故选:D.
真空中两个点电荷的相互作用力为F,若每个电荷的带电量都增大一倍,并把它们之间的距离减少一半,则它们之间的作用力变为( )
正确答案
解析
解:由库伦定律可得:
变化前:
变化后:,故BCD错误,A正确.
故选A.
真空中两个相同的带电导体小球,所带电荷量的比值为1:3,相距为R时相互作用的库仑力的大小为F,今使两小球接触后分开再放回原处,则此时库仑力的大小为( )
正确答案
解析
解:设一个小球带电量为大小Q,则另一个为大小3Q,且为异种电荷,根据库伦定律有:
两球接触前:F=K 接触再分开后,两球分别带电量大小为::Q1=Q2=
=Q
由库伦定律得:F′=K=
,
设一个小球带电量为大小Q,则另一个为大小3Q,且为同种电荷,根据库伦定律有:
两球接触前:F=K 接触再分开后,两球分别带电量大小为::Q1=Q2=
=2Q
由库伦定律得:F′=K=
,
故ABC错误,D正确.
故选D.
真空中有两个静止的点电荷,它们之间的静电力为F,若它们的带电量都增大为原来的3倍,距离保持不变,它们之间的静电力变为______.
正确答案
9F
解析
解:距离改变之前:F=k ①
当电荷量都变为原来的3倍时:F1=k ②
联立①②可得:F1=9F,
故答案为:9F
在真空中两个带等量异种的点电荷,电量均为2×10-8C,相距20cm,则求:
(1)它们之间的库仑力.
(2)两者连线的中点处的电场强度大小.(静电力恒量k=9.0×109Nm2/C2)
正确答案
解析
解:(1)已知真空中两点电荷的电量均为q=2×10-8C,距离r=0.2m,根据库仑定律,电荷间的作用力:
F=k=9×109×
N=9×10-5N
(2)两点电荷在中点处产生的场强大小为:E=k=1.8×104N/C,方向相同;
则在两者连线的中点处,电场强度大小为:
E合=2E=3.6×104N/C
答:(1)它们之间的库仑力大小为9×10-5.
(2)两者连线的中点处的电场强度大小为3.6×104N/C.
光滑的绝缘水平面上的带电小球A和B,质量分别为m1=2g、m2=1g,它们的带电荷量相等,q1=q2=10-7 C,A球带正电,B球带负电.静电力常量k=9.0×109N•m./s2,现有水平恒力F向右作用于A球,这时A、B一起向右运动,且保持距离d=0.1m不变,如图所示.试问F多大?
正确答案
解析
解:对A,受到拉力F1与库仑斥力F,由牛顿第二定律可得:F1-F=m1a (1)
对A+B,受力分析,由牛顿第二定律可得:F1=(m1+m2)a (2)
而库仑斥力,F==
(3)
由以上(1)(2)(3)可求得F=2.7×10-2N
答:要使A、B一起向右运动,且保持距离不变,则拉力大小为2.7×10-2N.
两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们之间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其放回原处,两球间的库仑力的大小为( )
正确答案
解析
解:两小球相互接触后,电量均分,
故:
又由库仑定律得:开始时:
最后:
故C正确、ABD错误.
故选:C.
真空中两个点电荷的相互作用力为F,若把它们之间的距离减小一半,则它们之间的作用力变为( )
正确答案
解析
解:由库伦定律可得:
变化前:F=k
变化后:F′=k=4k
所以:F′=4F,故ABD错误,C正确.
故选:C.
如图所示,两带电金属小球球心距为r,带电荷量均为Q,设它们之间的库仑力为F.若它们带同种电荷,则F______k
,若它们带异种电荷,则F______k
.(填大于、等于、小于)
正确答案
小于
大于
解析
解:当两球心相距为r时,两球不能看成点电荷,
因带同种电荷,导致电量间距大于r,
根据库仑定律F=k,可知,它们相互作用的库仑力大小有:F<k
,
同理,因带异种电荷,导致电量间距小于r,
根据库仑定律F=k,可知,它们相互作用的库仑力大小有:F>k
,
故答案为:小于,大于.
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