内容正文:
第九章 静电场及其应用
9.2库仑定律
一、单选题
1.在边长为a的正方形的每一顶点都放置一个电荷量大小为q的点电荷,点电荷的正负如图所示。如果保持它们的位置不变,则位于A点的点电荷受到其他三个电荷的静电力的合力大小是( )
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】电荷D对电荷A的库仑斥力为
B电荷和C点的电荷给A的库仑斥力大小均为
根据力的合成法则,A点的点电荷所受的电场力大小为
故答案为:D。
2.真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B(均可看做点电荷),分别固定在两处,两球间的静电力为F。现用一个不带电的同样的金属小球C与A接触,然后移开C,并将A、B球间的距离增大为原来的2倍,则它们间的静电力变为( )
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】设金属小球A和B带电量为q,根据库仑定律得
不带电的同样的金属小球C与A接触后,电荷均分,A带电量为 ,有
故答案为:C。
3.如图所示,用两根同样长的绝缘细线把两个带同种电荷的小球悬挂在一点。两小球的质量相等,球A所带的电荷量大于球B所带的电荷量。两小球静止时,悬线与竖直方向的偏角分别为α和β,关于α和β大小关系的判断正确的是( )
A. B. C. D. 因不知电荷量,无法判断
【答案】 A
【解析】两小球的质量相等,重力也相等;根据牛顿第三定律,库仑斥力大小相等,方向相反,所以细线的拉力大小相等,与竖直方向的夹角也相等, 。
故答案为:A。
4.下列哪位科学家不仅提出了电场的概念,还用电场线形象地描述电场( )
A. 库仑 B. 法拉第 C. 奥斯特 D. 安培
【答案】 B
【解析】A.库仑研究了真空中的点电荷之间作用力的关系,总结出了库仑定律,A不符合题意;
B.据物理学史可知,法拉第不仅提出了场的概念,而且利用电场线形象地描述电场,B符合题意;
C.奥斯特发现了电流的磁效应,C不符合题意;
D.安培研究了电流的磁场,总结出安培定则和分子电流假说,D不符合题意。
故答案为:B。
5.如图所示,三个点电荷 、 、 固定在放在光滑绝缘水平桌面的一直线上, 与 间距离为 与 间距离的3倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量大小之比为( )
A. 16:9:144 B. 16:144:9 C. 1:1:3 D. 3:3:1
【答案】 A
【解析】设 , 距离r, , 距离 , , 对 的库仑力合力为0
得
, 对 的库仑力合力为0
得
所以有
故答案为:A。
6.如图所示,取一对用绝缘柱支持的导体 和 ,使它们彼此接触,起初它们不带电。现把带正电荷的物体 移近导体 ,再把 和 分开,然后移去 。则( )
A. A带正电,B带负电 B. A带负电,B带正电 C. A、B带同种电荷 D. A、B都不带电
【答案】 B
【解析】根据“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”的规律可知,靠近物体C的导体A带负电荷,导体B则带等量的正电荷。
故答案为:B。
二、填空题
7.真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B(均可看作点电荷),分别固定在两点,此时两球间静电力大小为F。仅将A、B球之间距离增大为原来的2倍,则它们间的静电力大小为________;若保持上述A、B球变化后的距离,将小球A与B球接触,然后移开,此时A、B球间的静电力大小为________。
【答案】 ;0
【解析】两个