某同学为了探究影响电荷间相互作用力的因素,进行了以下的实验:M是一个带正电的物体,把系在丝线上的带正电的轻质小球先后挂在P1、P2、P3位置,发现丝线偏离竖直方向的角度逐渐变小.这个实验结果说明电荷之间的作用力( )
A.随着电荷量的增大而增大 B.与两电荷量的乘积成正比
C.随着电荷间距离的增大而减小 D.与电荷间距离的平方成反比
C
【解析】
试题分析:在研究电荷之间作用力大小的决定因素时,采用控制变量的方法进行,如本实验,根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小,由于没有改变电性和电量,不能研究电荷之间作用力和电性、电量关系,故ABD错误,C正确.
考点:电荷间的作用规律.
两个分别带有电荷量和+的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为的两处,它们间库仑力的大小为.两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为
A. B. C. D.
C
【详解】
本题考查库仑定律及带电体电量的转移问题.接触前两个点电荷之间的库仑力大小为,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分,所以两球分开后各自带点为+Q,距离又变为原来的,库仑力为,所以两球间库仑力的大小为,C项正确.
真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷),分别固定在两处,它们之间的静电力为F,用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触,然后移开球C,此时A、B球间的静电力为
A. B. C. D.
C
【详解】
真空中两个静止点电荷间的静电力大小为:,
不带电的同样的金属小球C先与A接触:,
带同种电荷的金属小球C再与B接触:,
则两点电荷间的静电力大小为:,
故C正确,ABD错误.
【点睛】
由库仑定律可知,在真空是必须确保电荷量不变,且电荷间距要大是能将带电量看成点来处理.同时两球带同种电荷,所以当与A球接触后的小球C与B球接触时,则先出现电荷中和,然后再平分电荷.
如图所示,距小滑轮O正下方l处的B点用绝缘底座固定一带电荷量为+q的小球1,绝缘轻质弹性绳一端悬挂在光滑的定滑轮O正上方处的D点,另一端与质量为m的带电小球2连接,发现小球2恰好在A位置平衡,已知OA长为l,与竖直方向的夹角为60°.由于弹性绳的绝缘效果不是很好,小球2缓慢漏电,一段时间后,当滑轮下方的弹性绳与竖直方向夹角为30°时,小球2恰好在AB连线上的C位置.已知静电力常量为k,重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.小球2带负电
B.小球2在C位置时所带电荷量为
C.小球2在A位置时所带电荷量为
D.弹性绳原长为
C
【解析】
A、两个小球之间相互排斥,可知带同种电荷,所以小球2也带正电;故A错误.
B、小球在C点时,受力分析如图:
由几何关系可得: ①
②
根据库仑定律得: ③
联立①③可得:;故B错误.
C、小球2在A位置时,受到的重力、电场力和绳子的拉力,三个力之间的夹角互为120°,所以三个力的大小相等,即;根据库仑定律得:,小球2在A位置时所带电荷量:;故C正确.
D、小球2在A位置时,弹性绳的长度:,小球2在C位置时,弹性绳的长度,设弹性绳的劲度系数为k,则:;联立可得:;故D错误.
故选C.
真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的3倍,距离增大为原来的2倍,它们之间的相互作用力变为
A.16F B. C. D.
B
【详解】
由库仑定律可得变化前为:,变化后为:
A.16F.故A不符合题意.
B..故B符合题意.
C..故C不符合题意.
D..故D不符合题意.
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