- 电荷:库仑定律
- 共6262题
两个质量均为3×10-3kg的金属小球,用等长的丝线悬挂在同一点上,它们带上等量同种电荷后相互推斥.悬线长为0.5m,当它们之间的距离为0.6m时,两球恰好静止.已知静电力恒量为k=9.0×109N•m2/c2,求:(1)每一个小球所带的电荷量;(2)悬线对小球拉力的大小.
正确答案
解析
解:(1)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,
=tanθ=
则有,F=mgtanθ
根据库仑定律得:
∵r=2Lsinθ
∴
解得:Q=9.5×10-7C
(2)对小球进行受力分析,如图所示.
设绳子对小球的拉力为T,
根据平衡条件得:=cosθ,
T=
代入数据,解得:T=3.75×10-2N,
答:(1)小球所带的电荷量是9.5×10-7C;
(2)小球所受拉力的大小是3.75×10-2N.
正点电荷A和B,带电量均为q,若在其连线的中点上置一点电荷C,使三者均静止,则点电荷C带电性为______,其电量的大小为______.
正确答案
负电
解析
解:真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F=;
对A受力分析,处于平衡状态,由受力方向可知C带负电;
根据库仑力大小相等,则有=
解得:q′=,
故答案为:负电;
对于库仑定律,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、库仑定律的公式F=k,适用于真空中的点电荷,当两个带电体相距很近时,不能看成点电荷,这时不能直接使用库仑定律计算其相互作用力了,故A正确、B错误.
C、两点电荷之间的库仑力是作用力和反作用力,根据牛顿第三定律,它们之间的库仑力一定大小相等,方向相反,在同一直线上,故C正确.
D、库仑定律中的静电力常量k是一个比例常数,其常用的取值为9.0×109N•m2/C2,有单位,故D错误.
故选:AC.
两个点电荷A和B,电荷量分别为q1=-9.0×10-9C、q2=2.7×10-8C,彼此相距r=6cm,求它们之间的相互作用力的大小.
正确答案
解析
解:由库仑定律得:F=k;
带入数据得:F=9×109×=6.1×10-4N.
答:两个电荷间的相互作用力的大小为6.1×10-4N.
有两个半径为r的金属球,相距为L,带电荷量分别为Q1、Q2,如图所示,满足条件L>>r,则它们之间的静电力是( )
正确答案
解析
解:当两球心相距为r时,满足条件L>>r,两球能看成点电荷,因带同种电荷,导致电量间距等于L,
根据库仑定律,则有F=,故B正确,ACD错误.
故选:B.
(2015秋•上高县期末)两个完全相同的金属球A和B带电量之比为1:7,相距为r.两者接触一下放回原来的位置,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是( )
正确答案
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,
设金属球A和B带电量为Q:7Q
所以A、B所带的电荷相等都为3Q,
根据库仑定律得:
F=k
F′=k
解得:F′=F,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是9:7.
故选B.
库仑定律仅适用于计算______中(空气中近似成立)的两个______间的作用力.
正确答案
真空
点电荷
解析
解:库仑定律的内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比.
故答案为:真空;点电荷.
(2014秋•南宁校级月考)真空中有两个点电荷,如果保持它们的电荷量不变,把间距变为原来的2倍,它们之间的相互作用力将为原来的( )
正确答案
解析
解:根据库仑定律,真空中两个静止点电荷间的库仑力大小:
F=;
若保持它们的距离不变,使其中一个电荷的电荷量变为原来的3倍,则两点电荷间的库仑力大小:
F′=;
故F′=0.25F;
故选:A
真空中有两个静止的点电荷,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3倍,则两电荷间的库仑力将变为原来的( )
正确答案
解析
解:距离改变之前:F=k
当电荷量都变为原来的4倍时:F′=k=9F
故ABD错误,C正确.
故选:C.
一定距离时,两球间的相互作用的库仑力为F.今让第三个与A、B相同的不带电的金属球C先后与A、B接触后再移开,此时A、B的相互作用力大小可能是( )
① ②
③
④
.
正确答案
解析
解:假设A带电量为q,B带电量为-q,
两球之间的相互吸引力的大小是F=k,
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,
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′=F;
若A带电量为q,B带电量为q,
两球之间的相互吸引力的大小是F=k,
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,
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′=F;
故选:D.
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