题目内容

5．两个半径为0.5 cm的导体球分别带上+Q和-5Q的电量，两球心相距100 cm时相互作用力为F，现将它们碰一下后放在球心间相距2cm处，则它们的相互作用力大小为（　　）
A．400FB．1000FC．2000FD．无法确定

分析 接触带电的原则是先中和后平分，根据库仑定律的公式F=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$判断相互作用力的大小．但是注意库仑定律的适用条件，库仑定律适用于点电荷的作用力．

解答 解：根据库仑定律得，F=k$\frac{{q}_{1}{q}_{2}}{{r}^{2}}$，
两个半径为0.5 cm的导体球分别带上+Q和-5Q的电量，两球心相距100 cm时相互作用力为F，
则有：F=$\frac{Q•5Q}{10{0}^{2}}$；
接触后分开，两金属球的电量都为-2Q，但是两球靠得太近，不能看成点电荷，库仑定律不再适用，
所以无法确定作用力的大小．故D正确，A、B、C错误．
故选：D．

点评 解决本题的关键知道接触带电的原则是先中和后平分，以及知道库仑定律的适用条件，库仑定律适用于点电荷的作用力．

练习册系列答案
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18．如图所示，有一个电阻R=100Ω的电热器，接在电压u=100sin100πt（V）的交流电源上．电路中的交流电表均为理想电表．由此可知（　　）
A．电压表的示数约为100VB．电流表的示数约为0.71A
C．电热器的发热功率为100WD．交流电的频率为100Hz
16．如图所示，半径r=0.4m的圆形区域内有垂直圆面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，带电粒子的比荷（$\frac{q}{m}$）为1.0×105C/kg．粒子经一电压U=6×103V的电场加速后，正对圆心O的垂直射入磁场．（不计带电粒子重力）求：
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径
（2）粒子在磁场中的运动时间．
13．下列说法中正确的是（　　）
A．大小为5Ω的电阻中通过2A的电流，1min内产生的热量为1200J
B．通过超导体的电流也具有热效应
C．电热器的额定功率越高，使用时的发热量就越大
D．将电路中的一段电阻丝拉长为原来的2倍后重新接入电路，其他条件不变，则发热量减半
20．将乒乓球从20.5cm高处由静止释放，求与水平地面碰撞后弹起的高度越来越小，直到静止在地面上，此过程中（　　）
A．乒乓球的机械能保持不变
B．机械能转化为其他形式的能，转化过程中能的总量减少
C．转化过程中能的总量是守恒的，且其他形式的能也可自发地转化为机械能
D．机械能转化为其他形式的能，能源在可利用的品质上降低了
10．如图所示，质量为10kg的物体放在粗糙的斜面上，当斜面的倾角为37°时，物体恰好可以沿斜面匀速下滑，（已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）物体与木板间的动摩擦因数；
（2）保持倾角不变，为使物体可以匀速上滑，需沿斜面加多大的推力？
17．如图所示，高h=0.8m的光滑斜面固定在水平面上，可视为质点的物块质量m=1kg，从斜面顶端由静止开始自由下滑到底端．已知斜面的倾角θ=30°，取g=l0m/s2，求：
（1）物块滑到斜面底端的过程中重力做的功W；
（2）物块滑到斜面底端时的速度大小v；
（3）物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率P．
14．如图，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为μ．用水平恒力F推动物块P，一起向右匀加速运动，R和Q之间相互作用力大小F1，Q与P之间相互作用力大小F2，以下正确的是（　　）
A．若μ≠0，F1=$\frac{1}{3}$F，F2=$\frac{5}{6}$FB．若μ≠0，F1=$\frac{1}{2}$F，F2=$\frac{5}{6}$F
C．若μ=0，F1=$\frac{2}{3}$F，F2=$\frac{3}{4}$FD．若μ=0，F1=$\frac{1}{2}$F，F2=$\frac{5}{6}$F
15．如图所示，实线为三条方向未知的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中虚线所示（不计a、b之间的库仑力及各自的重力），则（　　）
A．a、b 一定带异种电荷
B．电场力对 a 做正功，对 b 做负功
C．a 的速度将减小，b 的速度将增大
D．a 的加速度将减小，b 的加速度将增大

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