- 电荷:库仑定律
- 共6262题
两个大小相同的金属球,所带电荷量分别为3Q和-Q,相距为r时,它们间的作用力为F,现将两球接触后分开,并使它们相距2r,则它们之间的相互作用力大小将变为多大( )
正确答案
解析
解:由库仑定律可得:
F=k=3
;
而两球接触后再分开平分总电量,故分开后两球的带电量为Q;
则库仑力F′=k=
;
故ABD错误、C正确.
故选:C.
(2015秋•宁德校级期中)两个完全相同的带同种电荷的金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量为5Q,另一个球的带电量为7Q.当它们静止于空间某两点时,静电力大小为F.现将两球接触后再放回原处,则它们间静电力的大小为( )
正确答案
解析
解:因两电荷带同种电荷,一个球的带电量为7Q,则另一个球的带电量为5Q,此时有:F=,
接触后再分开,带电量各为:Q1′=Q2′==6Q
则两球的库仑力大小为:F′=k=
F.故D正确、ABC错误.
故选:D.
(2015秋•杭州校级月考)有三个相同的金属小球A、B、C,其中A球带电荷量为q1,B球带电荷量为q2,C球不带电且与A、B两球相距很远、将A、B两球相隔一定距离固定起来,两球之间的距离远大于小球的直径,两球间的库仑力为F,若使C球先和B接触,再与A接触,移去C,此时A、B球间的库仑力大小不变,但方向相反,则|q1|:|q2|为( )
正确答案
解析
解:设A、B距离为R,且|q1|:|q2|为1:n;
则球A、B之间作用力为:F=k,
C与B接触后,它们带的电的电量平分,均为:,
再C与A接触后,它们带的电的总电量平分,均为,
将球C移至远处后,球A、B之间作用力为 F=k,
有上两式解得:n=10,
故选:D.
如图所示,光滑竖直圆环轨道,O为圆心,半径为R,B点与O点等高,在最底点固定一点电荷A,B点恰能静止一质量为m,电荷量为q的带孔小球,现将点电荷A的电量增加为原来的两倍,小球沿圆环轨道向上运动到最高点C时的速度为
,求:
(1)开始时点电荷A的电荷量Q是多少;
(2)小球在B点刚开始运动时的加速度;
(3)小球在C点时,对轨道的压力;
(4)点电荷A的电量增加为原来的两倍后,B、C两点间的电势差的大小.
正确答案
解析
解:(1)开始时小球在B点静止,受到A对B库仑力、重力和支持力,如图:
A对B库仑力为,
根据平衡条件有:
解得:
(2)A的电量增为原来两倍时,在竖直方向,由牛二定律:
解得:a=g 方向竖直向上
(3)小球在C点时,重力、支持力和库仑力的合力提供向心力:
解得:
由牛三定律可知,压力大小,方向为竖直向上
(4)对小球由B到C过程列动能定理:
解得:
答:(1)开始时点电荷A的电荷量Q是;
(2)小球在B点刚开始运动时的加速度是g,方向竖直向上;
(3)小球在C点时,对轨道的压力是,方向为竖直向上;
(4)点电荷A的电量增加为原来的两倍后,B、C两点间的电势差的大小为.
(2016•徐州模拟)在“研究电荷间作用力大小影响因素”的实验中,将一带电轻质小球挂在铁架台上,小球静止时丝线与竖直方向的夹角如图所示.现增大小球的电荷量后仍挂在原处,丝线与竖直方向的夹角将( )
正确答案
解析
解:由题意可知,当增大小球的电荷量时,根据库仑定律,则库仑力增大,
由平衡条件,则有:,因此丝线与竖直方向的夹角增大,故A正确,BCD错误.
故选:A.
真空中有两个点电荷,相隔距离为r时的相互作用力为F,则:
(1)保持两者间距离不变,使其中一个点电荷的电荷量变为原来的2倍,则其相互作用力为______.
(2)保持两个点电荷的电荷量不变,当相互作用力变为16F时,其间距应为______.
(3)保持一个点电荷的电荷量不变,另一个点电荷的电荷量变为原来的2倍,间距变为原来的2倍,则其相互作用力为______.
(4)使一个点电荷的电荷量变为原来的4倍,两者间距变为原来的,当发现相互作用力变为16F时,则另一个点电荷的电荷量为原来的______.
正确答案
2F
4r
解析
解:由库仑定律的公式F= ①,
(1)其中一个电荷的电量变为原来的2倍,其相互作用力大小,变为原来的2倍;
(2)保持两个点电荷的电荷量不变,当相互作用力变为F2=16F时,其间距:;
(3)保持一个点电荷的电荷量不变,另一个点电荷的电荷量变为原来的2倍,间距变为原来的2倍,则其相互作用力:
(4)使一个点电荷的电荷量变为原来的4倍,两者间距变为原来的,当发现相互作用力变为F4=16F时,根据库仑定律得:
②
代入数据联立①②解得:
故答案为:(1)2F(2)4r(3)(4)
(2015秋•佛山校级期末)已知点电荷A的电荷量是点电荷B的4倍,则A对B的作用力大小跟B对A的作用力大小的比值为( )
正确答案
解析
解:由点电荷库仑力的公式F=k,可以得到:A对B的作用力大小跟B对A的作用力大小是属于作用力与反作用力,因此两者大小相等,即1:1,所以D正确,ABC错误.
故选:D.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、B、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时,就可以看成是点电荷,所以体积小的带电体不一定就是点电荷,体积很大的带电体有时也有可能看成是点电荷,故AB错误.
C、两个半径是0.25米的带电金属球,在球心距离为1米时,此时带电球的大小不能忽略,故金属球不能看成点电荷,故C错误.
D、库仑定律只适用于真空中的点电荷间的相互作用,故D正确.
故选:D.
如图所示,把质量为2g的带负电小球A,用绝缘细线悬起,若将电荷量为Q=4.0×10-6 C的带电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,A刚好处于平衡状态,且绳与竖直方向成45°,试求:(g取10m/s2,静电力常量k=9×109N.m2/C2)
(1)B球受到的库仑力多大?
(2)A球所带电荷量是多少?(两带电小球均可视为点电荷)
正确答案
解析
解:(1)A球受重力、拉力和静电力处于平衡,根据平衡条件得
A球受到B球的库仑力为F=mgtan45°=mg=2×10-3×10N=2×10-2N
根据牛顿第三定律可知,B球受到的库仑力大小为2×10-2N
(2)由F=k得
q==
C=5.0×10-8C
答:(1)B球受到的库仑力是2×10-2N;(2)A球带电量是5.0×10-8C.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时,就可以看成是点电荷,
所以能否看作点电荷,是由研究问题的性质决定,与自身大小形状及带电量的多少无具体关系.故A错误;
B、根据库仑定律F=k 知,当真空中,且可看成点电荷了,库仑定律才能适用,故B错误;
C、元电荷e=1.6×10-19C,质子电量也为e,但元电荷是基本单位,而质子是带电粒子,故C错误;
D、E=该公式适用于任何电场,故D正确;
故选:D.
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