题目内容

5.把两个大小、材料均相同的带电小球相互接触一下,放回到原来的位置,若它们之间的静电力变大,则这两个小球接触前的带电情况可能是(  )
A.等量同种电荷B.不等量同种电荷C.等量异种电荷D.不等量异种电荷

分析 将两个相同的金属小球接触后,电量平分,根据库仑定律分析两个小球原来所带的电荷情况.

解答 解:设原来两球所带电量分别为q1和q2,接触后每个球的电量都为q=$\frac{{q}_{1}±{q}_{2}}{2}$,
由题,将两球接触后放回原处,相互作用的库仑力大小变大,
根据库仑定律得知,两球电量的乘积变大.则有
q1•q2=($\frac{{q}_{1}±{q}_{2}}{2}$)2
A、根据数学知识可知,可能有q1=q2,即两个小球原来所带的电荷为为等量同种电荷,则库仑力不变.故A错误.
B、若q1≠q2,且电性相同,根据数学知识可知,q1q2<($\frac{{q}_{1}+{q}_{2}}{2}$)2,则两球接触后作用力大小可能变大,故B正确,
C、若q1=-q2,相互接触一下后不带电,则库仑力变小,故C错误.
D、若q1≠q2,且电性相反时,根据数学知识可知q1•q2<($\frac{{q}_{1}-{q}_{2}}{2}$)2成立,则两球接触后作用力大小可能变大,故D正确.
故选:BD.

点评 本题考查运用数学分析和解决物理问题的能力.中等难度.也可以采用特殊值法研究.

练习册系列答案
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15.某研究所为了确定不同因素对钨丝白炽灯泡平均使用寿命的影响,做了如下三个实验.
①使灯泡内气体压强为0.1atm,将灯泡内不同直径(D)、相同长度的钨丝通电加热到2400K,测出维持这一温度所需的电流(I)以及灯丝的平均使用寿命(t)如表所示.
D(μm)I(A)t(h)
250.05800
500.201600
1000.803200
2505.008000
②在灯丝直径(D)为25μm的相同灯泡内加入不同质量的惰性气体,从而改变灯泡内部的压强,且使钨丝的温度保持在2400K.测出灯泡内压强从0.1atm增大到0.5atm时,其平均使用寿命从800h增大到6000h;超过0.5atm后,灯泡平均寿命递减.③在压强为0.1atm,钨丝直径(D)为250μm的灯泡内,改变流过钨丝的电流(I)来改变灯丝的温度,灯泡的平均使用寿命t(h)与灯丝温度T(K)及电流I(A)的关系如表所示.
T(K)I(A)t(h)
24005.008000
26006.61377
28007.4829.5
30008.383.4
根据上述实验回答下列问题:
(1)(单选)根据实验③的结果,在与实验3相同的实验条件下,可以预测钨丝工作温度在2300K时,其平均使用寿命最接近于D
(A)50h(B)500h(C)2400h(D)24000h
(2)(单选)在相同的温度下,下列四种灯泡中灯丝平均使用寿命最长的是D
(A)50μm粗细的灯丝并充有2.5atm的惰性气体
(B)100μm粗细的灯丝并充有0.5atm的惰性气体
(C)150μm粗细的灯丝并充有0.1atm的惰性气体
(D)150μm粗细的灯丝并充有0.5atm的惰性气体
(3)实验①中,若灯丝粗细为75μm,且灯丝的发热电阻为500Ω,要保证该灯泡的平均使用寿命为2400h,则加在该灯泡两端的电压不能超过225V.

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