- 电荷:库仑定律
- 共6262题
A、B两小球分别带9Q和-3Q的电荷,固定在相距为L的位置上,现有一电荷量为Q的小球C,问将它放在什么位置受到的静电力为零?
正确答案
解:根据同种电荷相吸,异种电荷相斥,因此小球C只可能在AB连线的右侧,
设带电荷为Q的小球C,距-3Q位置为r
要使所受的静场力为0,那么该处的电场强度为0,
故有k=k
解得:r=
答:将它放在B球的右侧,离B的位置受到的静电力为零.
解析
解:根据同种电荷相吸,异种电荷相斥,因此小球C只可能在AB连线的右侧,
设带电荷为Q的小球C,距-3Q位置为r
要使所受的静场力为0,那么该处的电场强度为0,
故有k=k
解得:r=
答:将它放在B球的右侧,离B的位置受到的静电力为零.
把两个带电小球Q1、Q2分别放在真空中的A、B两点.已知Q1=4.0×10-10C,Q2=-6.0×10-12C,r=3m,如图所示.求Q2受到的静电力的大小和方向.
正确答案
解:由库仑定律得:F=k;
带入数据得:F= N=2.4×10-12N;
答:Q2受到的静电力的大小为:F=2.4×10-12N.方向由B指向A;
解析
解:由库仑定律得:F=k;
带入数据得:F= N=2.4×10-12N;
答:Q2受到的静电力的大小为:F=2.4×10-12N.方向由B指向A;
如图所示,q1,q2,q3,分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为l1,已知q2与q3之间的距离为l2,且l2=3l1,每个电荷都处于平衡状态.
(1)如q2为正电荷,则q1为______电荷,q3为______电荷.
(2)q1,q2,q3三者电量大小之比是______:______:______.
正确答案
解:(1)假设q1带负电,要使q2平衡则q3也应带负电.
如果q1带正电,要使q2平衡则q3也应带正电.但是q1、q3不能平衡,所以q1、q3都带负电荷.
(2)设l1=l,因l2=3l1,由于三个电荷均处于平衡状态,由库仑定律建立如下平衡式:
对q1:=
对q2:=
对q3:=
解得:q1:q2:q3=16:9:144.
故答案为:(1)负,负;(2)16:9:144.
解析
解:(1)假设q1带负电,要使q2平衡则q3也应带负电.
如果q1带正电,要使q2平衡则q3也应带正电.但是q1、q3不能平衡,所以q1、q3都带负电荷.
(2)设l1=l,因l2=3l1,由于三个电荷均处于平衡状态,由库仑定律建立如下平衡式:
对q1:=
对q2:=
对q3:=
解得:q1:q2:q3=16:9:144.
故答案为:(1)负,负;(2)16:9:144.
(2015秋•哈尔滨校级月考)如图所示,竖直面内有两光滑固定的绝缘细棒,与竖直方向夹角都是37°,两棒上各穿有带正电的小球,两球处于静止状态.两小球带电量都是q=2.0×10-7库仑,质量都是m=0.4克,求:
(1)每个小球所受到的棒的支持力大小;
(2)两小球间的距离r.(g=10m/s2,k=9×109N•m2/C2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
正确答案
解:(1)以其中一个小球为研究对象受力分析,运用合成法,如图:
由几何知识得:
N==
≈6.7×10-2N
(2)而F=mgtan53°=mg
根据库仑定律:F=k
得:r=
代入数据,解得:r≈0.26m
答:(1)每个小球所受到的棒的支持力大小6.7×10-2N;
(2)两小球间的距离0.26m.
解析
解:(1)以其中一个小球为研究对象受力分析,运用合成法,如图:
由几何知识得:
N==
≈6.7×10-2N
(2)而F=mgtan53°=mg
根据库仑定律:F=k
得:r=
代入数据,解得:r≈0.26m
答:(1)每个小球所受到的棒的支持力大小6.7×10-2N;
(2)两小球间的距离0.26m.
两个点电荷带有相等的电荷量,要求它们之间相距1m 时的相互作用力等于1N,则每个电荷的电荷量是多少?等于电子电荷量的多少倍?
正确答案
解:根据库仑定律可得:
F=k,
所以:q==
=1×10-5C,
因电子的电量为e=1.6×10-19 C
则每个电荷量是电子电量的倍数为N==
=6.25×1013倍
答:每个电荷的电荷量是1×10-5 C,其电荷量是电子电荷量的6.25×1013倍.
解析
解:根据库仑定律可得:
F=k,
所以:q==
=1×10-5C,
因电子的电量为e=1.6×10-19 C
则每个电荷量是电子电量的倍数为N==
=6.25×1013倍
答:每个电荷的电荷量是1×10-5 C,其电荷量是电子电荷量的6.25×1013倍.
有三个完全相同的金属小球A、B、C,A带电量7Q,B带电量-Q,C不带电,将A、B固定,然后让C先后与A、B接触一次,最后移走C球.问A、B间的相互作用力变为原来的多少倍?
正确答案
解:根据库仑力定律,
A、B两球原先有引力F=7----①.
将A、B固定,然后让C先后与A、B接触一次,最后移走C球,A带电为,B带电为
.
所以A、B两球最后的斥力----②
由以上①②两式相除可得:F′=,
即A、B间的库仑力变为原来的倍.
答:A、B间的相互作用力变为原来的倍.
解析
解:根据库仑力定律,
A、B两球原先有引力F=7----①.
将A、B固定,然后让C先后与A、B接触一次,最后移走C球,A带电为,B带电为
.
所以A、B两球最后的斥力----②
由以上①②两式相除可得:F′=,
即A、B间的库仑力变为原来的倍.
答:A、B间的相互作用力变为原来的倍.
两个点电荷间的距离为d,相互作用力大小为F.使其中一个电荷的电荷量增加为原来的2倍,其他条件不变,则两电荷间的作用力大小变为______;改变它们之间的距离,其他条件不变,使相互作用力大小变为4F,则两点电荷之间的距离应变为______.
正确答案
解:真空中两个点电荷,它们之间的作用力大小为F=,
若使其中一个电荷的电荷量增加为原来的2倍,其他条件不变,
则两点间的作用力大小F′=2=2F
若改变它们之间的距离,其他条件不变,使相互作用力大小变为4F,
则两点电荷的作用力大小变为F″==4F
解得:r=
故答案为:2F,.
解析
解:真空中两个点电荷,它们之间的作用力大小为F=,
若使其中一个电荷的电荷量增加为原来的2倍,其他条件不变,
则两点间的作用力大小F′=2=2F
若改变它们之间的距离,其他条件不变,使相互作用力大小变为4F,
则两点电荷的作用力大小变为F″==4F
解得:r=
故答案为:2F,.
用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点.已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为θ,如图所示.若已知静电力常量为k,重力加速度为g.求:
(1)小球所受拉力的大小;
(2)小球所带的电荷量.
正确答案
解:(1)对小球进行受力分析,如图所示.
设绳子对小球的拉力为T,
根据平衡条件得:,
(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,
F=mgtanθ
根据库仑定律得:
答:(1)小球所受拉力的大小是;
(2)小球所带的电荷量是.
解析
解:(1)对小球进行受力分析,如图所示.
设绳子对小球的拉力为T,
根据平衡条件得:,
(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,
F=mgtanθ
根据库仑定律得:
答:(1)小球所受拉力的大小是;
(2)小球所带的电荷量是.
设氢原子核外电子的轨道半径外r,电子的质量为m,电荷量为e,求电子受到的静电力大小.
正确答案
解:根据库仑定律公式,电子受到的静电力大小为:
F=,
答:电子受到的静电力大小为.
解析
解:根据库仑定律公式,电子受到的静电力大小为:
F=,
答:电子受到的静电力大小为.
如图所示,在竖直平面内有两个等量的异种点电荷,其电荷量分别为+Q、-Q,固定在同一个水平直线上相距为
l的A、B两点.在AB连线的垂直平分线有固定光滑竖直绝缘杆,在C点有一个质量为m、电荷量为-q小环(可视为点电荷)静止释放.已知ABC构成正三角形,求:
(1)在C点杆对小环的作用力大小;
(2)小环滑到D点的速度大小.
正确答案
解:(1)在C点:根据库仑定律:
A对小环
B对小环
AB对小环合力
杆对小环的作用力
(2)小环从C到D,电场力不做功,根据动能定理
解得:h=lsin60°
小环滑到D点的速度大小v=
答:(1)在C点杆对小环的作用力大小;
(2)小环滑到D点的速度大小.
解析
解:(1)在C点:根据库仑定律:
A对小环
B对小环
AB对小环合力
杆对小环的作用力
(2)小环从C到D,电场力不做功,根据动能定理
解得:h=lsin60°
小环滑到D点的速度大小v=
答:(1)在C点杆对小环的作用力大小;
(2)小环滑到D点的速度大小.
扫码查看完整答案与解析