1、设某星球带负电,一电子粉尘悬浮在距星球表面1000km的地方,又若将同样的电子粉尘带到距星球表面2000km的地方相对于该星球无初速释放,则此电子粉尘( )
A.向星球下落 B.仍在原处悬浮
C.推向太空 D.无法判断
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解析:设粉尘距球心为r,粉尘质量为m,星球质量为M,粉尘电量为q,星球电量为Q,则有 .由等式可看出r再大,等式仍成立,故选B. |
2、如图所示,用两根等长的细线各悬一个小球,并挂于同一点,已知两球质量相同,当它们带上等量同种点电荷时,相距r1而平衡.若使它们的电量都减少一半,待它们重新平衡后,两球间的距离将( )

A.大于r1/2 B.等于r1/2
C.小于r1/2 D.不能确定
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解析:设两小球带电量均为Q,当小球相距r1时,所受静电力大小为 ,此时两悬线夹角为2θ1.根据两小球处于平衡状态,则有 =mgtgθ1.
当两小球带电量都减半时,重新达到平衡,两悬线夹角减小,设此时两悬线夹角为2θ2.两小球相距为r2,则有 =mgtgθ2.
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3、如图所示,完全相同的金属小球A和B带有等量电荷,系在一个轻质绝缘弹簧两端,放在光滑绝缘水平面上,由于电荷间的相互作用,弹簧比原来缩短了x0,现将不带电的与A、B完全相同的金属球G先与A球接触一下,再与B球接触一下,然后拿走,重新平衡后弹簧的压缩量变为( )

A. B.
C.大于 D.小于
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解析:因为原来弹簧处于压缩状态,A、B两球带的肯定是等量异种电荷.将不带电的与A、B完全相同的金属球C先与A接触后,A的电荷量将分一半给C,当C再与B接触时,C、B的异种电荷先中和,然后B、C再平分,这样B带的电荷量将为原来的 .此时如果仅根据库仑定律 ,得出库仑力变为原来的 ,弹簧弹力也要减小为原来的 才能平衡,因而弹簧压缩量将变为原来的 ,将错选为B,实际上,当弹簧压缩量减小后,长度变大,库仑力还将减小,综合考虑这些因素,弹簧弹力应小于原来的 才能平衡,因而正确选项为D. |
4、如图所示,竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘,两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面上,且处于同一竖直平面内,若用图示方向的水平堆力F作用于小球B,则两球静止于图示位置,如果将小球B向左推动少许,待两球重新达到平衡时,则两个小球的受力情况与原来相比( )

A.推力F将增大
B.竖直墙面对小球A的弹力减小
C.地面对小球B的弹力一定不变
D.两个小球之间的距离增大
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解析:由整体法可知地面对B的支持力不变,C正确;对A进行受力分析可知,墙对球A的弹力减小,A、B之间的库仑力减小所以B、D正确. |
5、一半径为R的绝缘球壳上均匀的带有电量为+Q的电荷,另一电量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为零,现在球壳上挖去半径为r(r R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小为__________(已知静电力常量为k),方向_________.
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5、 ;由球心指向小孔中心
解析:绝缘球壳电荷的面密度为:
球壳上挖去半径为r的小圆孔,去掉的电量为q′,则:

与球心O对称位置相应电荷对球心电荷的库仑力大小为

是斥力,方向由球心指向小孔中心.
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6、如图所示,在竖直放置的半径为R的光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷,将质量m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则放于圆心处的电荷带__________电,带电量Q=__________.

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6、负;
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7、(长沙市一中高二检测)把质量2g的带负电小球A,用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为Q=4.0×10-6C的带电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时:绳与竖直方向成α=45°角.试求:

(1)B球受到的库仑力多大?
(2)A球带电荷量是多少?
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7、(1)2×10-2N
(2)5.0×10-8C
解析:(1)带负电的小球A处于平衡状态,A受到库仑力F′、重力mg以及绳子的的拉力T的作用,其合力为零.
因此
mg-Tcosα-0 ①
F′-Tsinα=0 ②
②÷①得
F′=mgtanα=2×10-3×10×1N=2×10-2N.
根据牛顿第三定律有F=F°=2×10-2N.
(2)根据库仑定律
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8、如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m,电量均为+Q的物体A和B(A、B均可视为质点),它们间的距离为r,与平面间的动摩擦因数均为μ.求:

(1)A受的摩擦力为多大?
(2)如果将A的电量增至+4Q,两物体开始运动,当它们的加速度第一次为零时,A、B各运动了多远距离?
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8、(1)
(2)均为
解析:(1)由平衡条件可知A受的摩擦力Ff=F=
(2)当a=0时,设A、B间的距离为r′,
根据牛顿定律: ,得到
由题意可知:A、B运动的距离均为 . |
9、小明查阅有关库仑力的资料时,获取两个带电球的带电情况及相互作用情况如表:
带电量(C) |
间距(m) |
作用环境 |
作用力大小(N) |
5×10-9 |
3×10-9 |
0.5 |
煤油 |
2.7×10-7 |
5×10-9 |
1×10-9 |
0.5 |
煤油 |
9×10-8 |
5×10-9 |
3×10-9 |
1 |
煤油 |
6.75×10-8 |
5×10-9 |
3×10-9 |
1 |
空气 |
1.35×10-7 |
分析表中数据,探究库仑力的大小与哪些因素有关?
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9、对比表中第一行与第二行数据可知库仑力的大小与小球带电量有关(与带电量乘积成正比);对比表中第一行与第三行数据可知库仑力的大小与间距有关(与间距的平方成反比);对比表中第三行与第四行的数据可知库仑力的大小还与作用环境(介质)有关. |
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