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6.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上3Q和5Q的电荷后,将它们固定在相距为a的两点,它们之间吸引力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a的两点,它们之间库仑力的大小为F2.则F1与F2之比为( )A. | 2:1 | B. | 15:4 | C. | 16:1 | D. | 60:1 |
分析 完全相同的带电小球接触时,若是同种电荷则将总电量平分,若是异种电荷则先中和然后将剩余电量平分,然后依据库仑定律求解即可.
解答 解:两个小球之间为吸引力,所以带异种电荷,开始时由库仑定律得:F=k$\frac{5Q×3Q}{{a}^{2}}$ …①
现用绝缘工具使两小球相互接触后,各自带电为Q,因此此时:F1=k$\frac{Q×Q}{{(2a)}^{2}}$…②
由①②得:F1=$\frac{1}{60}$F,即F1与F2之比为60:1,故ABC错误,D正确.
故选:D.
点评 完全相同的带电小球接触时,对于电量的重新分配规律要明确,然后正确利用库仑定律求解.
练习册系列答案
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14.地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1,第一宇宙速度为v1,地球半径为R,同步卫星离地心距离为r,运行速率为v2,向心加速度为a2,则( )
A. | ${a_1}:{a_2}={r^2}:{R^2}$ | B. | a1:a2=r:R | C. | v1:v2=r:R | D. | ${v_1}:{v_2}=\sqrt{r}:\sqrt{R}$ |
11.如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中.质量为m、带电荷量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑.在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是( )
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C. | 滑块可能会匀速下滑到地面 | |
D. | 滑块到达地面时的动能与B的大小无关 |
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A. | 方向沿P点和点电荷的连线向左,大小为$\frac{2kqd}{{r}^{3}}$ | |
B. | 方向沿P点和点电荷的连线向左,大小为 $\frac{2kq\sqrt{{r}^{2}-{d}^{2}}}{{r}^{3}}$ | |
C. | 方向垂直于金属板向左,大小为$\frac{2kqd}{{r}^{3}}$ | |
D. | 方向垂直于金属板向左,大小为$\frac{2kq\sqrt{{r}^{2}-{d}^{2}}}{{r}^{3}}$ |