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题型:简答题
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简答题

如图,绝缘水平地面上固定一带电小球A,带电量为+Q,另一带电同种电荷的小球B,质量为m,由于库仑力作用,小球B静止在光滑绝缘竖直墙壁上,且距水平地面为h,两小球的连线与水平方向夹角为θ,已知重力加速度为g,静电力常量为k,求B的带电量.

正确答案

解析

解:小球B受重力、库仑力和墙壁的弹力处于平衡,两球之间的距离为:

r=

根据平衡有:Fsinθ=mg,即:

解得:qB=

答:B的带电量为

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题型:填空题
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填空题

库仑定律的数学表达式是______,式中的比例常量叫______,其数值为______,其单位是______

正确答案

F=

静电力常量

k=9.0×109

N•m2/C2

解析

解:库仑定律表达式为F=,其中k为静电力常量k=9.0×109N•m2/C2

故答案为:;静电力常量;9.0×109;N•m2/C2

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题型: 单选题
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单选题

以下叙述中正确的是(  )

A带电量较小的带电体可以看成是点电荷

B电场线的形状可以用实验来模拟,这说明电场线是实际存在的

C一般情况下,两个点电荷之间的库仑力比它们之间的万有引力要大得多

D电场线的分布情况可以反映出电场中各点的场强方向,但无法描述电场的强弱

正确答案

C

解析

解:A、当电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略,电荷量对原来的电场不会产生影响的时候,该电荷就可以看做点电荷,故A错误.

B、电场线是虚拟的,实际不存在.电场线的疏密反应电场的强弱.故B、D错误.

C、一般情况下,两个点电荷之间的库仑力比它们之间的万有引力要大得多.故C正确.

故选C.

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题型:简答题
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简答题

两个带等量异种电荷的小球,质量均为2克,各用10厘米长的细线悬挂,悬挂点00′相距4厘米,平衡时两球各偏离竖直方向1厘米,如图所示,试求小球所带电量:如果外加一个水平方向的匀强电场后,两球重新回到悬线呈竖直位置,试确定外加电场强度的大小和方向.

正确答案

解析

解:(1)对带负电的小球受力分析,如图:

根据力的合成法则,则有:F=mgtanθ

由库仑定律:F=k

由几何关系:r=d-2Lsinθ

则有:q=(d-2Lsinθ)

代入数据,解得:q=9.4×10-9

(2)要使回到悬线呈竖直位置,右球应受向右的电场力,则电场的方向向左,

根据平衡条件:qE=k

则有:E=

代入数据,解得:E=5.3×l 04牛/库.

答:(1)试求小球所带电量9.4×10-9库;

(2)外加电场强度的大小5.3×l 04牛/库和方向水平向左.

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题型: 多选题
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多选题

在竖直平面内固定一半径为R的金属细圆环,质量为m的金属小球(视为质点)通过长为L的绝缘细线悬挂在圆环的最高点.当圆环、小球都带有相同的电荷量Q(未知)时,发现小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,如图所示.已知静电力常量为k.则下列说法中正确的是(  )

A电荷量

B电荷量

C绳对小球的拉力F=

D绳对小球的拉力

正确答案

A,C

解析

解:由于圆环不能看作点电荷,我们取圆环上一部分△x,设总电量为Q,则该部分电量为Q;

由库仑定律可得,该部分对小球的库仑力F1=,方向沿该点与小球的连线指向小球;

同理取以圆心对称的相同的一段,其库仑力与F1相同;如图所示,

两力的合力应沿圆心与小球的连线向外,大小为2×=

因圆环上各点对小球均有库仑力,故所有部分库仑力的合力F=×πR=,方向水平向右;

小球受力分析如图所示,小球受重力、拉力及库仑力而处于平衡,故T与F的合力应与重力大小相等,方向相反;

由几何关系可得:=

则小球对绳子的拉力T=,故C正确、D错误;

=

则F==

解得Q=

故A正确,B错误;

故选AC.

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题型:填空题
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填空题

真空中,有两个带同种电荷的点电荷A、B.A带电荷9×10-10C,B所带的电荷量是A的4倍.A、B相距12cm,现引入点电荷C,使A、B、C三个点电荷都处于静止状态,则C的位置为______,C的电荷量为______

正确答案

A、B连线上距A点4cm处

4×10-10C

解析

解:由于AB都是正电荷,C必定要带负电,并且在AB电荷之间,由于A的电荷量较小,所以C离A电荷较近,

设C与A的距离为x,则C与B的距离为(12-x),要使C平衡,则要A对C的库仑力FAC与B对C的库仑力FBC大小相等,

所以有 k=k

同时电荷AB也要处于受力平衡状态,对于A有 k=k

联立解得 qC=4×10-10C  x=4cm

故答案为:A、B连线上距A点4cm处,4×10-10C

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,质量、电量分别为m1、m2、q1、q2的两球,用绝缘丝线悬于同一点,静止后它们恰好位于同一水平面上,细线与竖直方向夹角分别为α、β,且α<β则可推断(  )

Aq1<q2

Bq1>q2

Cm1=m2

Dm1>m2

正确答案

D

解析

解:对A、B球受力分析,

根据共点力平衡和几何关系得:

m1gtanα=F1,m2gtanβ=F2

由于 F1=F2,若α>β则有m1<m2

根据题意无法知道带电量q1、q2 的关系.

故选:D.

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题型: 多选题
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多选题

A、B两个小球,A和B之间相互吸引,如果A带正电,则(  )

AB球带正电

BB球带负电

CB球不带电

DB球可能带正电,也可能带负电

正确答案

B,C

解析

解:若两个轻质绝缘小球都带电,且一个带负电一个带正电,两者能够相互吸引;

若一个带电(不论带正电还是带负电),另一个不带电,由于带电体能够吸引轻小物体,所以两者也能够相互吸引.

故选BC.

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题型: 单选题
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单选题

两个点电荷相距r时相互作用为F,则(  )

A电荷量不变距离加倍时,作用力变为

B其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时,作用力为4F

C每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时,作用力为4F

D每个电荷的电荷量和两电荷间距离都增加相同倍数时,作用力不变

正确答案

D

解析

解:A、真空中两个电荷量均为Q的点电荷,相距为r时的相互作用静电力大小为F,根据库仑定律,有:

F=k

若将这两个点电荷间的距离加倍时,变为2r,

则他们之间的静电力大小变为:

F′=k

故:F′=,所以A错误;

B、其中一个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时,

他们之间的静电力大小变为:

F′=k=2F,所以B错误;

C、每个电荷的电荷量和两电荷间距离都减半时,

F′=k=F,所以C错误;

D、每个电荷的电荷量和两电荷间距离都增加相同倍数时,

F′=k=F,所以D正确;

故选:D.

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•佛山校级期末)真空中有间距为R的两个同种点电荷,电荷量均为Q,这时它们之间的静电力为F.如果使它们各自的电荷量都变为2Q,但它们的距离保持为R,则它们之间的静电力为(  )

AF

B2F

C3F

D4F

正确答案

D

解析

解:由点电荷库仑力的公式得:F=k

如果使它们各自的电荷量都变为2Q,但它们的距离保持为R,根据库仑定律得:

故选:D

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