- 电场:电流
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对于库仑定律,下面说法正确的是( )
正确答案
解析
解;A、库仑定律的适用条件是:真空和静止点电荷.
如果在研究的问题中,带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计,即可将它看作是一个几何点,则这样的带电体就是点电荷.一个实际的带电体能否看作点电荷,不仅和带电体本身有关,还取决于问题的性质和精度的要求,D中两个金属球不能看成点电荷,库仑定律不适用,故A正确,B、D错误.
C、相互作用的两个点电荷之间的库伦力为作用力和反作用力的关系,大小始终相等,故C正确.
故选AC
(2015秋•惠州校级月考)如图,同一直线上有A、B、C三点,A、B处均固定着一正电荷,C处的负电荷受A、B的库仑力的合力记为F,若将C处的电荷向B移近一些,力F会( )
正确答案
解析
解:根据库仑定律:F=;
因A、B处均固定着一正电荷,C处的负电荷受A、B的库仑力的合力方向向左,大小记为F,
若将电荷q向B移近一些,则A对C的库仑力增大,而B对C的库仑力也增大,由于方向相同,故合力F在增加;故ACD错误,B正确;
故选:B.
由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图放置,在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q,两个小球恰能在某一位置平衡.现将P缓慢地向左移动一小段距离,两球再次达到平衡.若小球所带电量不变,与移动前相比( )
正确答案
解析
解:A、Q受力如图,由力的合成与平衡条件可知:BO杆对小球Q的弹力变大,两小球之间的库仑力变大,由库仑定律知,两小球P、Q的距离变小,故A错误;
B、AO杆对小球P的弹力不变,故B错误;
C、对整体受力分析,可得AO杆对小球P的摩擦力变大,C正确;
D、由图,结合力的分解法则分析可知,杆BO对Q的弹力增大,故D正确.
故选:CD.
在真空中有两个点电荷.若把它们各自的电量都增加为原来的3倍,距离增加为原来的2倍,则两电荷的库仑力将变为原来的( )
正确答案
解析
解:根据库伦定律的公式可得原来的库仑力F=k,
若把它们各自的电量都增加为原来的3倍,距离也增加为原来的2倍,
则库仑力为F′=k=
F,故C正确,ABD错误.
故选:C.
静电力恒量k的单位是( )
正确答案
解析
解:库仑定律F=公式中,电荷量q的单位为C,距离r的单位为m,库仑力F的单位为N,由公式推导得出,k的单位为N•m2/C2.
故C正确、ABD错误.
故选:C.
如图有两个质量相同的小球(可视为点电荷)分别带电为Qa=+4.0×10-9C和Qb=+2.0×10-9C,相距为10cm,b球用绝缘支架固定,a球挂在绝缘绳下,绳与竖直方向成53°角静止.求:
①两球间的电场力是多大?是引力还是斥力?
②一个小球的质量是多少?
(已知静电力常量k=9.0×109N.m2/C2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
正确答案
解析
解:(1)根据库仑定律得:
F==7.2×10-6 N
a球挂在绝缘绳下,绳与竖直方向成53°角静止.电场力是斥力.
(2)对小球a受力分析,受到重力、静电引力和细线的拉力,根据三力平衡得:
F=mgtan53°
m=5.4×10-7kg
答:①两球间的电场力是7.2×10-6 N,是斥力.
②一个小球的质量是5.4×10-7kg.
如图所示,真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和+q,放在光滑绝缘的水平面上,A、B之间用绝缘的轻弹簧连接.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0.设弹簧均在弹性限度内,则( )
正确答案
解析
解:设弹簧的劲度系数为K,原长为x.
当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0,则有:
Kx0=k①
A、保持Q不变,将q变为3时,平衡时有:Kx1=k②,由①②解得:x1<3x0,故A错误;
B、同理可以得到保持q不变,将Q变为3Q,平衡时弹簧的伸长量小于3x0,故B正确;
C、同理可以得到保持Q不变,将q变为-q,平衡时弹簧的缩短量大于x0,故C错误;
D、同理可以得到保持q不变,将Q变为-Q,平衡时弹簧的缩短量大于x0,故D错误.
故选:B
真空中有甲、乙两个点电荷,固定在相距L的A、B两点,电荷量均为+q(已知静电力常量为K)
(1)求它们之间的库仑力的大小.
(2)若在A、B连线之间距A点L的C点,放入第三个点电荷丙,其电荷量为-2q,求丙所受到电场力的大小和方向.
正确答案
解析
解:(1)由库仑定律得:F=k
解得:F=
(2)根据库伦定律知,A对C的电场力为:F1=k,方向由C指向A;
B对C的电场力为:F2=k,方向由C指向B;
依据矢量的合成法则,则丙所受到电场力的大小F′=F1-F2=;方向由C指向A;
答:(1)它们之间的库仑力的大小.
(2)丙所受到电场力的大小;和方向由C指向A.
真空中,相距r的两点电荷间库仑力的大小为F.当它们间的距离变为2r时,库仑力的大小变为( )
正确答案
解析
解:根据库仑定律,距离为r时的静电力为:
当距离为2r时,静电力为:
故A正确、BCD错误.
故选:A.
真空中放置两个点电荷,电量各为q1与q2,它们相距r 时静电力大小为F.若将它们的电量分别减为和
,距离也减为
,则它们之间的静电力大小是( )
正确答案
解析
解:由库仑定律的可得,
原来它们之间的库仑力为 F=k,
变化之后它们之间的库仑力为 F′=k=k
=F,所以B正确,ACD错误.
故选B.
如图所示,粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷,带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑,到达N点时速度为零,然后下滑回到M点,此时速度为v2(v2<v1).若小物体电荷量保持不变,OM=ON,重力加速度为g,则小物体上升过程中,受到的摩擦力大小变化情况是______,小物体上升的最大高度为______.
正确答案
先增大后减小
解析
解:小物体从M到N过程,受到重力、支持力、静电引力和摩擦力,静电引力先变大后变小,故支持力先变大后变小,滑动摩擦力也先变大后变小;
对上升过程运用动能定理,有
Wf-mgh=0-mv12 ①
对运动的整个过程运用动能定理,有
Wf′=mv22-
mv12 ②
其中
Wf′=2Wf ③
由①②③解得
h=
故答案为:先增大后减小,.
两点电荷q1、q2相距r时,相互作用力为F,若将距离增大为2r时,相互作用力F为( )
正确答案
解析
解:由点电荷库仑力的公式F=k可以得到,电量不变,当距离增大一倍后,库仑力将变为原来的
,所以D正确.
故选D.
(2010秋•南宁校级月考)真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成______,跟它们的距离的二次方成______,作用力的方向在它们的______.这个规律叫做______.
正确答案
正比
反比
连线上
库仑定律
解析
解:库仑定律的内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比,作用力的方向在两点电荷连线上.
故答案为:正比;反比;连线上;库仑定律
真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F.若电荷电量不变,两点电荷间的距离增大到原来的2倍,则两点电荷间的静电力大小为( )
正确答案
解析
解:由点电荷库仑力的公式F=k可以得到,电量不变,当距离增大到原来的2倍,库仑力将变为原来的
,所以A正确,BCD错误.
故选:A.
A、B、C三点在同一直线上,AB:BC=1:3,B点位于A、C之间,在B处固定一电荷量为Q的点电荷.当在A处放一电荷量为+q的点电荷时,它所受到的电场力为F;移去A处电荷,在C处放电荷量为-3q的点电荷,其所受电场力为( )
正确答案
解析
解:根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,分析可知电荷量为-3q的点电荷在C处所受的电场力方向与F方向相反.
设AB=r,则有BC=3r.
则有:F=k
故电荷量为-3q的点电荷在C处所受电场力为:FC=-k=-
故选:A
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