- 库仑定律
- 共70题
14.如图所示,一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置.在管子的底部固定一电荷量为Q(Q>0)的点电荷.在距底部点电荷为距离h2的管口A处,有一电荷量为q(q>0)、质量为m的点电荷由静止释放,在距离底部点电荷为h1的B处速度恰好为零.现让一个电荷量也为q(q>0)、质量为3m的点电荷仍在A处由静止释放,已知静电力常量为k,重力加速度为g,则该点电荷( )
正确答案
解析
m下落的过程中,开始阶段重力大于库仑力,m做速度增大加速度减小的加速运动;当重力和库仑力相等时,加速度为零,此后由于惯性,m继续下落,库仑力大于重力,做加速度增加,速度减小的减速运动,直至到B点时,速度减为零,但此时m所受合外力竖直向上,m不可能静止,将沿管子返回顶端,由于没有能量的损失,所以仍然会回到初始高度处。当改变电荷的质量为3m时,重力做功大于质量为m时做功,所以再次运动到B点时,速度不为零,仍将下落一段高度才减速到零,A、B选项错误,当质量为m时,对物体由动能定理可知:mg(h2-h1)-W电=0。改变质量后,从开始释放到B点的过程中,由动能定理有3mg(h2-h1)-W电=mv2-0,解得v=
,C选项正确。而速度最大处经分析可知为重力与库仑力相等的位置,所以有3mg=
,解得d=
,D选项错误。
考查方向
解题思路
对m受力分析,下落的过程中受到的库仑力逐渐增大,直至运动到B位置速度减为零,结合牛顿第二定律即可。
易错点
库仑力是变力,点电荷在下落的过程中做加速度增大的减速运动。
知识点
3.如图所示,是两等量同种点电荷Q形成的电场,AB为两电荷连线的中垂线,O为两电荷连线的中点,C为中垂线上的一点,一带电粒子(不计重力)以速度垂直中垂线从C点垂直纸面向里射入电场,恰能绕O点做匀速圆周运动,则()
正确答案
解析
A、根据题意,带电粒子以速度v 0垂直中垂线从C点垂直纸面向里射入电场,恰能绕O点做匀速圆周运动,合力指向O点,带电粒子的电性与Q相反;如果粒子所带电性与两个点电荷相同,合力就背离O点向外,不可能做圆周运动,故A正确;
B、若该粒子从C点射入电场的速度小于V0,所受电场力大于所需要的向心力做近心运动,故B错误;
C、若该粒子从C点射入电场的速度大于v 0 ,所受电场力小于所需要的向心力,做离心运动,故C错误;
D、带电粒子从中垂线上的其他点射入电场,所受电场力大小改变,如果改变速度大小,使得电场力等于所需要的向心力,仍可能做圆周运动,故D错误;
考查方向
电场强度及其叠加;向心力;库仑定律
解题思路
根据等量同种点电荷中垂线上电场的分布特点,如果是两个带正电的点电荷,中垂线上方电场向上,中垂线下方电场向下,绕O点做匀速圆周运动,电场力指向O点,粒子只能带负电;如果是两个带负电的点电荷,中垂线上方电场向下,中垂线下方电场向上,绕O点做匀速圆周运动,电场力指向O点,粒子带正电;粒子速度大于或小于V0,电场力与所需要的向心力不相等,不可能做圆周运动;从中垂线上的其他点射入电场,电场力大小改变,只要改变速度大小,仍可能做圆周运动.
易错点
关键是要熟悉中垂线和连线上电场的分布,知道提供的向心力等于需要的向心力做圆周运动,提供的向心力小于需要的向心力做离心运动,提供的向心力大于所需要的向心力做近心运动.
知识点
21. 如图所示,在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽,在某一过直径的直线上有O、A、B三点,其中O为圆心,A点固定电荷量为Q的正电荷,B点固定一个末知电荷,且圆周上各点电势相等,AB=L.有一个可视质点的质量为m,电荷量为﹣q的带电小球正在滑槽中运动,在C点受到电场力指向圆心,C点所处的位置如图所示,根据题干和图示信息可知()
正确答案
解析
由题意可知小球在C点受到电场力指向圆心,则小球在C点的电场力的合力方向一定沿CO,且指向O点.
由于小球带负电,由图知A对小球吸引,B对小球排斥,所以B带负电.由∠ABC=∠ACB=30°知:∠ACO=30° ,AB=AC=L;
由力的合成可得:
即:,解得:
, 则由力的合成方法可得带电小球在C点受到电场力大小为
,圆周上各点电势相等,小球在运动过程中电势能不变,根据能量守恒得知,小球的动能不变,小球做匀速圆周运动,故AD正确,BC错误.
考查方向
电势差与电场强度的关系;库仑定律
解题思路
小球做圆周运动,必有向心力,根据小球在C点受到电场力指向圆心,则小球在C点电场力的合力方向一定沿CO且指向O点,小球带负电,小球在C点受到A的吸引力,根据平行边形定则可知,B带负电,根据小球在C点无切向加速度,切线方向力平衡,根据库仑定律列式求得B的电荷量.
易错点
关键通过圆周上各点电势相等,小球运动中动能不变,得小球做匀速圆周运动,则小球在C点无切向力,分析小球的受力情况,确定出向心力.
知识点
葡萄胎随访时必须进行的检查是
A.阴道脱落细胞涂片检查
B.测HCG值
C.B型超声检查有无胎囊
D.多普勒超声检查听取胎心
E.CT检查脑转移情况
正确答案
B
解析
葡萄胎随访时每次必须检查血、尿中的HCG值,同时注意有无转移灶症状,定期作盆腔B超、X线胸片及脑CT.
6.如图所示,三个带电小球A、B、C可视为点电荷,所带电量分别为+Q、-Q、+q。A、B固定在绝缘水平桌面上,C带有小孔,穿在摩擦因数处处相同的粗糙的绝缘直杆上。绝缘杆竖直放置在A、B连线的中点处,将C从杆上某一位置由静止释放,下落至桌面时速度恰好为零。C沿杆下滑时带电量保持不变。那么C在下落过程中,以下判断正确的是()(全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
正确答案
解析
A、AB为等量异种点电荷,故产生的电场,在AB连线垂直平分线上从垂足向两侧场强逐渐减小,且为等势面,电荷C在下滑的过程中,受到的电场力为F=qE,将逐渐增大,受到的摩擦力为f=μFN=μqE,故受到的摩擦力增大,故A正确;
BC、小球在下滑过程中沿等势面运动,故电场力不做功,电势能不变,故B错误,C正确;
D、在下落过程中,当小球C的重力等于摩擦力时,速度最大,由于下落过程中摩擦力逐渐增大,故在下落过程中摩擦力在相同距离内做功越来越大,故下落一半高度时速度不是最大,故D错误.
考查方向
电势差与电场强度的关系;电势能
解题思路
明确等量异种点电荷的电场线的分布及两电荷连线中垂线上电场强度及电势的特点,受到的摩擦力f=μqE判断摩擦力的大小变化.
易错点
关键掌握等量异种电荷产生的电场分布及在两电荷垂直平分线上的电场的特点,明确在下滑过程中摩擦力越来越大,摩擦力做功越来越多.
知识点
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