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第2节 静电力 库仑定律
基础巩固
1.下列关于点电荷的说法,正确的是 ( )
A.只有体积很小的带电体才可看成点电荷
B.体积很大的带电体肯定不是点电荷
C.当两个带电体的外形和大小对相互作用力的影响可忽视时,这两个带电体可看成点电荷
D.任何带电体,都可以看成是电荷全部集中于球心的点电荷
解析:一个带电体能否被看做点电荷与物体本身的大小和外形无关,它是由争辩的问题打算的.当两个带电体的外形和大小对相互作用力的影响可忽视时,就可以看成点电荷,故C正确,A、B、D 错误.
答案:C
2.A、B两个点电荷间距离恒定,当其他电荷移到A、B四周时,A、B之间的库仑力将 ( )
A.可能变大 B.可能变小
C.肯定不变 D.不能确定
解析:由库仑定律F=k可知,当Q1、Q2、r不变时两点电荷间的库仑力F不变,与是否存在其他电荷无关,故C正确,A、B、D错误.
答案:C
3.两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距r,两者相互接触后,再放回原来的位置,则相互作用力可能是原来的 ( )
A. B. C. D.
解析:由库仑定律可知,库仑力与电荷量的乘积成正比,设原来两小球分别带电荷量为q1=q、q2=7q.若两小球原来带同种电荷,接触后等分电荷量,则q1′=4q,q2′=4q,则D正确.若两小球原来带异种电荷,接触后到q1″=3q,q2″=3q,则由库仑定律可知,C正确.
答案:CD
4.在真空中有两个带电小球,带电荷量分别是q1和q2,则 ( )
A.电荷量大的小球受到的库仑力大
B.电荷量小的小球受到的库仑力大
C.两个小球受到的库仑力大小相等
D.只有两个带电小球所带电荷量相等,它们受到的库仑力的大小才相等
解析:电荷之间的库仑力同样遵守牛顿第三定律.
答案:C
知能提升
图1-2-6
5.如图1-2-6所示,在绝缘的光滑水平面上,相隔肯定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的状况是
( )
A.速度变大,加速度变大
B.速度变小,加速度变小
C.速度变大,加速度变小
D.速度变小,加速度变大
解析:依据同种电荷相斥,每个小球在库仑斥力的作用下运动,由于力的方向与运动方向相同,均做加速直线运动,速度变大;再由库仑定律F=k知随着距离的增大,库仑斥力减小,加速度减小,所以只有选项C正确.
答案:C
6.图1-2-7
如图1-2-7所示,把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的水平速度v0,B球将 ( )
A.若A、B为异种电性的电荷,B球肯定做圆周运动
B.若A、B为异种电性的电荷,B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动
C.若A、B为同种电性的电荷,B球肯定做远离A球的变加速曲线运动
D.若A、B为同种电性的电荷,B球的动能肯定会减小
解析:(1)若两个小球所带电荷为异种电荷,则B球受到A球的库仑引力,方向指向A.因v0⊥AB,当B受到A的库仑力恰好等于向心力,即k=m时,解得初速度满足v0=,B球做匀速圆周运动,当v>v0时,B球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动,当v<v0时,B球将做库仑力、加速度、速度渐渐增大的向心运动.
(2)若两个小球所带电荷为同种电荷,B球受A球的库仑斥力而做远离A的变加速曲线运动(由于A、B距离增大,故斥力变小,加速度变小,速度增加).
答案:BC
7.如图1-2-8所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘面上,欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应 ( )
图1-2-8
A.带负电,放在A点 B.带正电,放在B点
C.带负电,放在C点 D.带正电,放在C点
解析:a受到重力、支持力和库仑力的作用处于平衡状态,可知在C答案状态下可使a受合力为零,故正确答案为C.
答案:C
8.有A、B两带电小球,A固定不动,B的质量为m.在库仑力作用下,B由静止开头运动.已知初始时,A、B间的距离为d,B的加速度为a.经过一段时间后,B的加速度变为a/4.此时,A、B间的距离应为多少?
解析:如下图所示,设A、B的带电量分别为q1、q2.
B的加速度为时,AB间的距离为x.
由库仑定律和牛顿其次定律可得:
=ma, ①
=m, ②
联立①②求得:x=2d.
答案:2d
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