- 电荷:库仑定律
- 共6262题
(2015秋•朔州期末)半径均为0.25cm的两个相同的金属球,分别带有等量的电荷,当两球球心相距为100cm时,两金属球间的作用力为F,若把他们放在相距为1cm的位置,则他们间的相互作用力的作用力为( )
正确答案
解析
解:根据库仑定律得,F=k,
当两球球心相距为100cm时,远大于自身大小,因此电荷可能看成点电荷,
若把他们放在相距为1cm的位置,因两球靠得太近,不能看成点电荷,库仑定律不再适用,
因电荷的电性不知,因而它们的中心电荷间距可能变大,也可能变小,所以无法确定作用力的大小.
故D正确,A、B、C错误.
故选:D.
三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径.球1的带电量为q,球2的带电量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变.则此时金属小球1的带电量为______,由此可知n=______.
正确答案
6
解析
解:设1、2距离为R,则球1、2之间作用力为:F=k,
3与2接触后,它们带的电的电量平分,均为:,
再3与1接触后,它们带的电的总电量平分,均为,
将球3移至远处后,球1、2之间作用力为 F=k,
有上两式解得:n=6,
故答案为:,6.
如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c(可视为点电荷),三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态,其中a带正电,b带负电,ab两球间的距离大于bc两球间的距离,则以下判断正确的是( )
正确答案
解析
解:AB、根据电场力方向来确定各自电性,从而得出“两同夹一异”,因此A错误,B正确.
C、同时根据库仑定律来确定电场力的大小,并由平衡条件来确定各自电量的大小,因此在大小上一定为“两大夹一小”,且ab两球间的距离大于bc两球间的距离,故C正确;
D、根据牛顿第二定律,当把a撤去瞬间,b的加速度向左,故D正确,
故选:BCD.
用两根绝缘细线分别系住a、b两个带电小球,并悬挂在O点,如图所示,当两个小球静止时,它们恰好处在同一个水平面上,且α<β.现将两细线同时剪断,在落地前( )
①任意时刻,两球都处在同一水平面上
②同一段时间内,a球水平位移大于b球水平位移
③任意时刻,a球速度大于b球速度
④任意时刻,a球速度小于b球速度.
正确答案
解析
解:如图对a、b两小球进行受力分析.
①、剪断细线后,两小球由于合力均不为零,小球间距发生变化导致小球间的库仑力发生变化,小球a所受的库仑力与重力的合力Fa,小球b所受的库仑力与重力的合力Fb,均为变力,所以两球不可能做匀加速运动,但竖直方向做自由落体运动,则任意时刻,两球都处在同一水平面上,故①正确.
②、两球竖直方向的分运动均为自由落体运动,所以任意时刻两球都处于同一水平面上. 根据库仑定律可知:两小球间的库仑力F始终相等,则ma>mb,a球水平方向的分运动的加速度小于b球水平方向的分运动的加速度,所以同一段时间内,a球水平位移小于b球水平位移,任意时刻,a球速度小于b球速度. 故②③错误,④正确.
故选:A.
真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的2倍,距离减小为原来的,它们之间的相互作用力变为( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:
F=K;
变化后F′==16F
故选A.
真空中两个相同的金属小球A和B,带电量的大小分别为QA=2×10-8C和QB=4×10-8C,相互作用力为F,若将两球接触后再放回原处,则它们之间的作用力将变为( )
正确答案
解析
解:因为QB=4×10-8C,QA=2×10-8C,则QB=2QA,设QA=Q,则QB=2Q,
未接触前,根据库仑定律,得:F=k=k
若AB带同种电荷,接触后两球带电量平分,再由库仑定律,得:
F′=k
则,
若AB带异种电荷,接触后两球带电量平分,再由库仑定律,得:
则
故BC正确,AD错误.
故选:BC
真空中在具有相同距离的情况下,点电荷A、B和点电荷A、C间作用力大小之比为4:1,则点电荷B、C所带电量之比为______,如果要使点电荷A、B和点电荷A、C间作用力的大小相等,A、B和A、C间的距离之比为______.
正确答案
4:1
2:1
解析
解:由库仑定律的公式F=,结合题意可知,已控制其中一个电量不变,在相同的距离情况下,库仑力与另一电量的乘积成正比;
在相等的库仑力情况下,另一电量与间距的平方成反比.
因点电荷A、B和点电荷A、C间作用力大小之比为4:1,则点电荷B、C所带电量之比为4:1;
要使点电荷A、B和点电荷A、C间作用力的大小相等,则A、B和A、C间的距离之比为2:1;
故答案为:4:1,2:1
q1、q2为真空中的两个点电荷,设它们之间相互作用力的大小为F,关于F可以写出三个表达式,一个是,另一个是
,再有一个是
.关于这三个表达式下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:,表示两电荷间的库仑力,
,表示q2受到q1产生的电场对它的作用力,
,表示q1受到q2产生的电场对它的作用力.所以前两种表达的形式不同,采用的物理观点也不同.后两种表达采用的物理观点相同,表达的内容不同.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A,细线与斜面平行.小球A的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B,两球心的高度相同、间距为d,静电力常量为k,重力加速度为g,两带电小球可视为点电荷.小球A静止在斜面上.
(1)若B球带正电且细线对A球拉力刚好为零,则B球电量?
(2)若B球带负电且斜面对A球支持力刚好为零,则B球电量?
正确答案
解析
解:根据库仑定律,小球A与B之间库仑力的大小为:F=;
(1)若细线上的拉力为0,小球A受重力、支持力和库仑斥力而平衡,根据共点力平衡条件,重力的下滑分力与库仑力的上滑分力平衡,即:
mgsinθ=Fcosθ;
联立解得:
qB=
(2)若斜面对A球支持力刚好为零,则有:;
解得:qB=
答:(1)若B球带正电且细线对A球拉力刚好为零,则B球电量;
(2)若B球带负电且斜面对A球支持力刚好为零,则B球电量.
真空中有两个点电荷,它们间的静电力为F.如果将它们间的距离减半,两个电荷的电量都增大为原来的2倍,则它们间的作用力大小变为( )
正确答案
解析
解:由点电荷库仑力的公式F=k可以得到,将它们间的距离减半,两个电荷的电量都增大为原来的2倍,库仑力将变为原来的16倍,所以C正确,ABD错误.
故选:C.
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