- 电荷:库仑定律
- 共6262题
(2015春•湘潭校级期中)真空中有三个点电荷qA=qB=qC=2×10-4C,它们间距均为r=10cm,如图所示,求点电荷C所受的库仑力.
正确答案
解析
解:qA或qB电荷对qC点电荷之间的库仑力:
F==3.6×104N
qC电荷受两个静电力,夹角为60°,故合力为:
F′=2Fcos30°=2×3.6×104×≈6.2×104N,方向垂直于qA、qB的连线向外.
答:点电荷C所受的库仑力大小为6.2×104N,方向垂直于qA、qB的连线向外.
真空中有两个静止的点电荷q1、q2.若它们之间的距离变为原来的2倍,而把它们的电荷量都变为原来的4倍,则两电荷间的库仑力将变为原来的( )
正确答案
解析
解:真空中有两个静止的点电荷q1,q2,库仑力为:
F=k;
若它们之间的距离变为原来的2倍,它们的电荷量都变为原来的4倍,则电荷间的库仑力为:
F′=k=4
=4F
故选:C
半径为R的两个较大的金属球,带电量均为同种电荷q,放在绝缘的桌面上,两球球心间的距离为4R,若两球间的库仑力为F,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:当两球心相距为4R时,两球不能看成点电荷,因带同种电荷,导致电量间距大于4R,
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B正确,ACD错误.
故选:B.
分别放在两个绝缘架上带电量之比为1:3的相同金属球,相距为d,球的半径比d小得多,相互作用力为3F.现用绝缘工具将这两个金属球接触后再分开,然后放回原处,则它们相互作用力可能将变为( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:
3F=k
而两球接触后再分开平分总电量,故分开后,若两球带的是同种电荷,则两球的带电量均为为2q
F′=k=4F;
若两球带的是异种电荷,则两球的带电量均为q;
带异种电荷,则库仑力为:
F″=k=F;
故选:BD.
真空中两个点电荷相距r时,库仑力为F,如果电量都变为原来2倍,距离变为原来一半,则二者之间的库仑力将变为( )
正确答案
解析
解:设点电荷的电荷量为Q1和Q2,当距离为r时,它们之间的库仑力为F=k,
当电量都变为原来2倍,距离变为原来一半时,设它们之间的库仑力为F′,则
F′=k=16k
=16F,所以D正确.
故选D.
两个质量都为m的小球可视为质量,用长度都是L的绝缘细线悬挂在同一点,使它们带上等量同种电荷,平衡时两悬线的夹角为2θ,求每个小球所带的电量.
正确答案
解析
解:对小球进行受力分析,如图所示.设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,根据平衡条件得:
=tanθ
所以:F=mgtanθ
根据库仑定律得:F=k
有几何关系可知:r=2Lsinθ
解得:Q=2Lsinθ
答:球所带的电荷量是2Lsinθ.
如图所示的实验装置为库仑扭秤.细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的一端是一个带电的金属小球A,另一端有一个不带电的球B,B与A所受的重力平衡.当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时,A和C之间的作用力使悬丝扭转,通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小,改变A和C之间的距离r,记录每次悬线扭转的角度,便可找到力F与距离r的关系.这一实验中用到了下列哪些物理方法( )
正确答案
解析
解:当小球C靠近小球A时,旋转小角度,因此通过微小放大,能比较准确的测出转动角度.同时体现了控制变量法,即控制了电荷量,去研究库仑力与间距的关系.即本实验采用了微小放大法和控制变量法.
故选:AD.
如图所示,把一带负电小球a放在光滑绝缘斜面上(虚线与斜面垂直).欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应( )
正确答案
解析
解:小球a处于平衡状态,受力平衡,合力为零.
小球受重力,一定向下,支持力一定垂直向上,故小球b对小球a若为静电斥力,小球a不可能平衡,故只能是吸引力;
同时,根据平衡条件,静电引力必然与前两个力的合力等大、反向且在同一条直线上,故只能放在C位置;
则b应带正电,放在C点.
故选D.
两点电荷间距离为r时,相互作用力为F.保持它们的电荷量不变,当距离变为时.它们之间的相互作用力为______F;保持距离仍为
,为使其作用力为F,则两点的电荷量同时变为原来的______倍.
正确答案
4
解析
解:真空中两个点电荷,它们之间的作用力大小为F=k,
保持它们的电荷量不变,当距离变为时,F′=
=4F,
保持距离仍为,为使其作用力为F,则两点的电荷量同时变为原来的
故答案为:4,.
(2015秋•福建校级期中)由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷,带电量分别为q1和q2,其间距离为r时,它们之间相互作用力的大小为F=k,式中k为静电力常量.若用国际单位制的基本单位表示,k的单位应为( )
正确答案
解析
解:根据F=k可得:k=
,
由于F=ma,
q=It,
所以k=
根据质量的单位是kg,加速度的单位m/s2,距离的单位是m,电流的单位是A,时间的单位s,可得
k的单位是kg•A-2•m3•s-4
故选:B
扫码查看完整答案与解析