时间:2017-09-26 10:54:15
1、简答题 如图所示在一条直线上两个相距0.4m的点电荷A、B,电量分别为+Q和-9Q,如果引入第三个带电小球C,正好使三个小球都处于静止状态,问C带什么电?应放在何处?所带电量为多少?若B带电量为+9Q,结果又如何?
参考答案:(1)A、B、C三个电荷要平衡,必须三个电荷的一条直线,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C必须为负电,在A的左侧.
设C所在位置与A的距离为r,则C所在位置与B的距离为L+r,要能处于平衡状态,
所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电量为q.则有:
kQqr2=k9Qq(r+L)2
解得:r=0.2m.
对点电荷A,其受力也平衡,则
kQqr2=k9QQL2
解得:q=94Q.
所以C带负电,放在A的左边0.2m处,带电荷量为94Q.
(2)若B带电量为+9Q,
根据上述规律可知,引入的第三个小球必须带负电,放在前两个小球的连线上且离+Q较近.设第三个小球带电量为q,放在距离+Q为x处,由平衡条件和库仑定律有:kQq′x2=k9Qq′(L-x)2
解得?x=0.1m?
以A为研究对象,由平衡条件得:
kQq′x2=k9QQL2
得q′=916Q.
所以C带负电,放在A的右边0.1m处,带电荷量为916Q.
答:(1)如果引入第三个带电小球C,正好使三个小球都处于静止状态,C带负电,放在A的左边0.2m处,带电荷量为94Q.
(2)若B带电量为+9Q,C带负电,放在A的右边0.1m处,带电荷量为916Q.
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 两点电荷距离为r时,相互作用力为F,当距离变为r/2时,为使作用力仍为F,则两点电荷的电量可同时为原来的?倍。
参考答案:1/2
本题解析:由库仑定律可知电场力与电荷量的乘积成正比,与距离的平方成反比,所以但距离变为r/2时,为使作用力仍为F,则两点电荷的电量可同时为原来的1/2
本题难度:简单
3、选择题 真空中有两个点电荷Q1和Q2,它们之间的静电力为F,下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为1.5F
[? ]
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 下列常见的静电学公式中,F、q、E、U、r和d分别表示电场力、电量、场强、电势差、以及距离①
,②
,③
,④U="Ed?" ?( ?)
A.它们都只对点电荷或点电荷的电场才成立
B.①②③只对点电荷或点电荷的电场成立,④只对匀强电场成立
C.①②只对点电荷成立,③对任何电场都成立,④只对匀强电场才成立
D.①②只对点电荷成立,③④对任何电荷或静电场都成立
参考答案:C
本题解析:①
,②
仅对真空中静止的点电荷成立,③是定义式,适用于一切情况;④U=Ed对匀强电场成立,注意各自的适用条件。
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,a、b是两个带有同种电荷的小球,用绝缘丝线悬挂于同一点,两球静止时,它们距水平面的高度相等,绳与竖直方向的夹角分别为α、β,且β>α.则:( ?)?
A.a球的质量比b球的大
B.a球的电荷量比b球的大
C.a球受到的拉力比b球的大
D.a、b两球受到的静电力大小相等
参考答案:ACD
本题解析:
根据受力分析可知
,因为两者之间的库仑力相等,但是没法判断两者电荷量之间的关系,所以B错。由于β>α,所以
,所以AD正确。
,所以
,所以C对。
点评:此类题型考察了通过受力分析求解相关作用力,由于是受三个力,此题适合使用矢量三角形求解,若使用正交分解,将会人为加大分析难度,并难以分析求解。
本题难度:一般