- 电荷:库仑定律
- 共6262题
如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l.已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为( )
正确答案
解析
解:对第三个小球受力分析,第三个小球受三个力的作用,
它们的关系是 ,
解得 ;
所以弹簧的原长为 .
故选C.
用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小.这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来.若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F表示.则以下对该实验现象的判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、保持Q、q不变,根据库仑定律公式F=,增大d,库仑力变小,则θ变小,减小d,库仑力变大,则θ变大.F与d的二次方成反比.故A、B错误.
C、保持Q、d不变,减小q,则库仑力变小,θ变小,知F与q有关.故C正确.
D、保持q、d不变,减小Q,则库仑力变小,θ变小,根据库仑定律公式F=,知F与两电荷的乘积成正比.故D错误.
故选C.
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,则( )
正确答案
解析
解:A、根据库仑定律,小球A与B之间库仑力的大小为:F=;故A错误;
B、C、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;
其中F=;
联立解得:
mgsinθ=cosθ
故:=
;故B错误,C正确;
D、两个球带同种电荷,相互排斥,不论电量多少,斜面对A的弹力不可能为零;故D错误;
故选:C.
两电荷量分别为+Q和-Q的点电荷a、b,相距为r,在它们连线的中点O处放置另一带电荷量为q的点电荷c,则点电荷c所受的电场力的大小为( )
正确答案
解析
解:+Q对q的静电力大小为F1=k,方向水平向右,
-Q对q的静电力对q的静电力大小为F2=k,方向水平向右,
所以q所受的电场力的大小为:F=F1+F2=,故D正确,ABC错误.
故选:D.
真空中有A、B两个点电荷,
(1)A的电量是B的3倍,则A对B的作用力是B对A的作用力的______倍.
(2)A、B电量均增加为原来的3倍,距离不变,则其间作用力变为原来的______倍.
(3)A电量不变,B的电量变为原来的9倍,欲使相互作用力不变,A、B间距应为原来的______倍.
正确答案
1
9
3
解析
解:真空中两个点电荷,它们之间的作用力大小为F=,
(1)若A的电量是B的3倍,保持两点间的距离不变,则两点间的作用力大小F′==3F,但A对B的作用力是B对A的作用力的仍相等,
(2)A、B电量均增加为原来的3倍,距离不变,则两点电荷的作用力大小变为F″==9F,
(3)A电量不变,B的电量变为原来的9倍,欲使相互作用力不变,根据F=,则A、B间距应为原来3倍.
故答案为:(1)1;(2)9;(3)3.
两个点电荷的电荷量各减为原来的一半,它们之间的距离保持不变.则它们之间的库仑力减为原来的______.
正确答案
解析
解:根据库仑定律有:
当电荷量各减为原来的一半,它们之间的距离保持不变.F′=,
故答案为:
在真空中一条直线上固定有三个点电荷qA=-8×10-9C,qB=5×10-9C,qC=4×10-9C,AB=8cm,BC=4cm.如图所示,求qB受到的库仑力的大小和方向.
正确答案
解析
解:根据库仑定律,A对B的库仑引力向左,大小为:
=5.625×10-5N.
C对B库仑斥力向左,大小为:
N=1.125×10-4N
故根据力的合成法则,qB受到的库仑力的大小为:
方向向左
答:qB受到的库仑力的大小为1.6875×10-4N.方向向左.
真空中有两个点电荷,电荷量分别为:q1=1.0×10-3C、q2=4.0×10-3C,相距r=30m,则两电荷间相互作用的库仑力为:F=______N.
正确答案
3.6×104
解析
解:根据库仑定律,
代入数据得F==3.6×104N
故答案为:3.6×104
真空中有两个点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果将它们的距离增大为原来的2倍,将其中之一的电荷量增大为原来的4倍,它们之间的作用力变为( )
正确答案
解析
解:由点电荷库仑力的公式F=k可以得到,将其中之一的电荷量增大为原来的4倍,将它们之间的距离增大为原来的2倍,库仑力不变.
故选:B.
(2015秋•诸暨市校级期末)如图所示,将两个相同的带电小球用长度均为l的绝缘轻绳悬于O点,小球带电量均为q(q>0),将另一个带电量也为q(q>0)的小球从O点正下方较远处缓慢移向O点.当三个带电小球分别处在等边三角形abc的三个顶点上时,两绳间的夹角恰好为120°,静电力常量为k,则此时摆线的拉力大小等于( )
正确答案
解析
解:球a与球b间距为,对小球a受力分析,受重力、c球对a球的静电斥力、b球对a球的静电斥力和细线的拉力,如图所示:
根据平衡条件,有:
水平方向:Fab+Faccos60°=Tcos30°
竖直方向:Facsin60°+Tsin30°=G
其中:Fab=
解得:T=,故D正确.
故选:D.
扫码查看完整答案与解析