时间:2019-07-02 23:43:43
1、填空题 在真空中两个带等量异种的点电荷,电量均为4×10-8C,相距40cm,则它们之间的相互作用力大小为______ __;在两者连线的中点处,电场强度大小为______ _______。(静电力常量k的值为9.0×109N·m2/c2)
参考答案:9.0×10-5N、9.0×103N/C
本题解析:根据库仑定律求解与两电荷间的作用力.根据点电荷场强公式分别求出两点电荷在中点处产生的场强,再进行合成,求出合场强.
已知真空中两点电荷的电量均为,距离r=0.4m,根据库仑定律得电荷间的作用力
,
两点电荷在中点处产生的场强大小为,方向相同,则在两者连线的中点处,电场强度大小为
。
考点:库仑定律、电场强度.
点评:本题两电荷连线上电场强度是两电荷产生的电场强度的叠加,根据平行四边形定则进行合成.
本题难度:一般
2、简答题 如图15所示,质量为 m、电量为+q的带电小球固定于一不可伸长的绝缘细线一端,绳的另一端固定于O点,绳长为,O点有一电荷量为+Q(Q>>q)的点电荷P,现加一个水平向右的匀强电场,小球静止于与竖直方向成 θ=300角的A点。求:
(1)小球静止在A点处绳子受到的拉力和外加电场大小;
(2)将小球拉起至与O点等高的B点后无初速释放,则小球经过最低点C时,绳受到的拉力。
参考答案:(1)(2)
本题解析:(1)带电粒子A处于平衡,其受力如图,其中F为两点电荷间的库仑力,T为绳子拉力,E0为外加电场,则
Tcosθ-mg-Fcosθ=0??① (2分)
Fsinθ+qE0-Tsinθ="0?" ?②(2分)?③(2分)
联立式解得:有?④(2分)
?
?⑤ (2分)
(2)小球从B运动到C的过程中,q与Q间的库仑力不做功,由动能定理得?⑥ (2分)
在C点时:??⑦(2分)
联立⑤、⑥、⑦解得:?⑧ (2分)
本题难度:一般
3、选择题 真空中有两个静止的均可视为点电荷的相同的金属小球,电荷量分别为+4q、-2q,当处于一定距离时静电力为F。若把它们接触后又放回原处,则两电荷间的库仑力将变为原来的
A.0. 125倍
B.0. 5倍
C.0.75倍
D.1倍
参考答案:A
本题解析:两个相同金属球相互接触后,电荷会重分配,分配后两球带电量相等。由于这两个小球原来带有异种电荷,所以要先正负电荷“中和”,然后剩余电荷平均分配。原来两个金属小球所带电荷量分别是:4q和-2q,后来两个小球带电荷量均为q,电荷量的乘积变为原来的1/8,而距离没变,所以库仑力只有原来的1/8。所以A对
本题难度:简单
4、选择题 在真空中,两个放在绝缘架上的相同金属小球A和B,相距为r。球的半径比r小得多,A带电荷量为+4Q,B带电荷量为-2Q,相互作用的静电力为F。现将小球A和B互相接触后,再移回至原来各自的位置,这时A和B之间相互作用的静电力为。则F与
之比为 (? )
A.
B.
C.
D.
参考答案:B
本题解析:由库伦定律可得,两球接触再分开,根据电荷分配原理,两球电荷先中和再均分,所以分开后电荷量均为Q,所以
,
,故B正确。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,A、B两个带电小球的质量均为m,所带电量分别为+q和-q,两球间用绝缘细线连接,A球又用绝缘细线悬挂在天花板上,细线长均为L.现在两球所在的空间加上一方向向左的匀强电场,电场强度E=mgq,A、B两球最后会达到新的平衡位置,则在这个过程中,两个小球( )
A.总重力势能减少了2-22mgL
B.总重力势能增加了22mgL
C.总电势能减少了2-22mgL
D.总电势能减少了22mgL
参考答案:用整体分析法:A、B之间绳的拉力和两球引力均为内力,不考虑.
而整体水平方向受的电场力为0(平衡),从竖直方向受力分析,可知:A绳始终是竖直的.也即A的重力势能不变.
用隔离法分析B,水平向右电场力F=qE=mg;
向下重力也是mg,对其受力分析根据平衡条件可知:B绳与水平成45度.
这时,B球位置升高△h=L-Lsin45=2-
本题解析:
本题难度:一般