库仑定律
[全员参与·基础练]
1.A、B两个点电荷间距离恒定,当其他电荷移到A、B附近时,A、B之间的库仑力将( )
A.可能变大 B.可能变小
C.一定不变 D.不能确定
【解析】 两个点电荷之间的作用力不因第三个电荷的存在而改变.
【答案】 C
2.人类已探明某星球带负电,假设它是一个均匀带电的球体,将一带负电的粉尘置于该星球表面h高处,恰处于悬浮状态,现设科学家将同样的带电粉尘带到距星球表面2h高处无初速度释放,则此带电粉尘将(不考虑星球的自转影响)( )
A.向星球中心方向下落 B.被推向太空
C.仍在那里悬浮 D.无法确定
【解析】 在星球表面h高度处,粉尘处于悬浮状态,说明粉尘所受库仑力和万有引力平衡,k=G,得kq1q2=Gm1m2;当离星球表面2h高度时,所受合力F=k-G.结合上式可知,F=0,即受力仍平衡.由于库仑力和万有引力都遵从二次方反比规律,因此该粉尘无论距星球表面多高,都处于悬浮状态.
【答案】 C
3.真空中有甲、乙两个点电荷,当它们相距r时,它们间的静电力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍,乙的电荷量变为原来的,两者间的距离变为2r,则它们之间的静电力变为( )
A.3F/8 B.F/6
C.8F/3 D.2F/3
【解析】 由库仑定律有:F=k,F′=k
其中:Q甲′=2Q甲,Q乙′=Q乙,r′=2r
可解得:F′=F.
【答案】 B
4.(多选)如图1-2-10所示,可视为点电荷的小物体A、B分别带负电和正电,B固定,
图1-2-10
其正下方的A静止在绝缘斜面上,则A受力个数可能为( )
A.A可能受2个力作用
B.A可能受3个力作用
C.A可能受4个力作用
D.A可能受5个力作用
【解析】 小物体A必定受到两个力作用,即重力和B对它的库仑力,这两个力方向相反,若两者恰好相等,则A应只受这两个力作用.若向上的库仑力小于A的重力,则A还将受到斜面的支持力,这三个力不能平衡,用假设法可得A必定受到斜面的静摩擦力,所以A受到的力可能是2个,也可能是4个,选A、C.
【答案】 AC
5.如图1-2-11所示,在绝缘光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球.同时从静止释放,则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是( )
图1-2-11
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】 因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同,故电荷将一直做加速运动,又由于两电荷间距离增大,它们之间的静电力越来越小,故加速度越来越小.
【答案】 C
6.如图1-2-12所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球A和B相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β,且α<β,两小球在同一水平线上,由此可知( )
图1-2-12
A.B球受到的库仑力较大,电荷量较大
B.B球的质量较大
C.B球受到的拉力较大
D.两球接触后,再处于静止的平衡状态时,悬线的偏角α′、β′仍满足α′<β′
【解析】 库仑力是A、B两球受力中的一种.然后应用共点力平衡和牛顿第三定律可求出.
分别以A、B球为研究对象,其受力情况如图所示,