- 电荷:库仑定律
- 共6262题
两个可视为点电荷的完全相同的小金属球的电荷量绝对值之比为7:1,它们在真空中相距一定距离时相互作用的库仑力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时它们相互作用的库仑力变为F2,则F1:F2可能为( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:F=,
带电量之比是7:1,当它们相距r时作用力大小为F1=k
当两相同金属小球带异种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量都变为3q,
当它们相距r时作用力大小为F2=k,所以库仑力是原来的7:9.
当两相同金属小球带同种电荷时,两者相互接触后再放回原来的位置上,它们的电荷量变为4q:4q,
当它们相距r时作用力大小为F2′=k,所以库仑力是原来的7:16.
故选:AD
如图所示,QA=3×10-8C,QB=-3×10-8C,A,B两球相距10cm.在水平方向的外电场作用下,A,B保持静止,悬线竖直,求水平方向的外电场的电场强度的大小和方向.(两带电小球可看作质点)
正确答案
解析
解:由题意可知A球受力平衡,水平方向合外力等于零,B对A的作用力向右,
所以要加一个水平向左的电场,且
EQA=k
代入数据解得:E=2.7×104N/C
故答案为:2.7×104N/C;水平向左
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,只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AB均错误.
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、当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时,两个带点球不能看成点电荷,由于电荷间的相互作用,带电球体带的电荷分布不均匀,故它们之间的静电作用力大小,除了与它们各自所带的电荷量有关,还跟它们的形状体积有关.故D错误.
故选:C
(2015春•湘潭校级期中)下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、以点电荷为球心的球面各点的电场强度大小相等,方向不同,故电场强度不同.故A错误.
B、公式E=k中的Q是产生场源电荷的电荷量.故B错误.
C、公式E=是定义式,适用于一切电场,故C错误.
D、在公式F=k中,k
是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强的大小,而k
是点电荷Q1产生的电场在电荷处Q2场强的大小.故D正确.
故选:D.
两个完全相同的大小可忽略不计的均匀带电金属小球,带电量分别为q1=+2×10-8C,q2=-4×10-8C,在真空中相距为r且静止,相互作用的静电力为F.
(1)将q1、q2、r都加倍,相互作用力如何变化?
(2)同时改变两电荷性,相互作用力如何变化?
(3)只将r变为原来的4倍,相互作用力如何变化?
(4)将两个小球接触一下后,仍放回原处,相互作用力如何变化?
(5)接上题,为使接触后静电力大小不变应如何放置两球?
正确答案
解析
解:(1)根据库仑定律F=,将q1、q2、r都加倍,则库仑力大小不变,
(2)依据异种电荷相互吸引,同时改变两电荷性,库仑力的大小仍不变,方向也不变,
(3)只将r变为原来的4倍,根据库仑定律F=,可知,库仑力是原来的
,
(4)将两个小球接触一下后,电量中和,再平分,则电量为q=C=-2×10-8C;
当仍放回原处,根据库仑定律F=,可知,库仑力大小是原来的一半;
且体现相互排斥,与原来的方向相反;
(5)根据上题分析可知,电量乘积为原来的一半,若库仑力大小不变,则间距的平方应该是原来的一半,那么间距变为原来的即可.
答:(1)将q1、q2、r都加倍,相互作用力不变;
(2)同时改变两电荷性,相互作用力不变;
(3)只将r变为原来的4倍,相互作用力是原来的,
(4)将两个小球接触一下后,仍放回原处,相互作用力是原来的一半,方向与原来的相反;
(5)接上题,为使接触后静电力大小不变,则两球间距为原来的.
(2015秋•荆州校级期中)下列运动情况可能出现的是( )
正确答案
解析
解:A、当带电粒子绕通稳恒电流的长直导线只受磁场力作用下,因磁场的不恒定,则运动粒子不可能做匀速圆周运动,故A错误;
B、当电子绕一正电荷只受电场力作用,若提供的向心力,等于电子所需要的向心力,则电子做匀速圆周运动,故B正确;
C、电子在两等量同种正电荷连线中垂面上,只受电场力作用下,当电场力的大小恰好等于电子所需要的向心力时,则电子会绕连线中点做匀速圆周运动,故C正确;
D、带电粒子在匀强磁场中只受磁场力作用,因磁场力与运动方向垂直,磁场力不做功,因此不可能做匀加速直线运动,故D错误;
故选:BC.
(2015秋•宜昌期末)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、元电荷是带电量的最小单位,与电子和质子无关.故A错误;
B、根据库仑定律F=,真空中两个电荷量不变的点电荷之间距离每增大到原来的2倍,它们之间的库仑力就变为原来的
,故B错误.
C、根据电场线和等势面的关系,可知电场强度的方向处处与等势面垂直;故C正确.
D、顺着电场线方向,电势逐渐降低.但电场强度的方向总是指向电势降落最快的方向,故D错误.
故选:C.
(2015•陕西模拟)如图所示,两个电荷量均为+q的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接,静止在光滑的绝缘水平面上.两个小球的半径r≪l,k表示静电力常量.则轻绳的张力大小为( )
正确答案
解析
解:根据物体平衡可知,绳子拉力大小等于库仑力,因此有:,故ACD错误,B正确.
故选:B.
相距L的两个点电荷A、B分别带的电荷量为+4Q和-Q,放在光滑绝缘的水平面上,现引入第三个点电荷C,使三者在相互间库仑力作用下都处于静止状态,则C应放在距B点电荷距离为______的位置上,带______电(填“正”或“负”),电荷量为______.
正确答案
解析
解:A、B、C三个电荷要平衡,必须三个电荷的一条直线,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C必须为正,在B的另一侧.
设C所在位置与B的距离为r,则C所在位置与A的距离为L+r,要能处于平衡状态,所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电量为q.则有:
k=k
解得:r=L
对点电荷A,其受力也平衡,则有:
k=k
解得:q=+4Q
故答案为:L,正,4Q.
两个相距较远的带电体带有等量同种电荷q(可视为点电荷),当这两个带电体之间的距离为5r时,它们之间相互作用的静电力的大小可表示为( )
正确答案
解析
解:由点电荷库仑力的公式F=可得,
两个相距较远的带电体带有等量同种电荷q,当这两个带电体之间的距离为5r时,它们之间相互作用的静电力的大小可表示为:.
故选A.
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