题目内容
20.真空中两个可视为质点的相同金属小球1、2分别置于绝缘支架上.球1的电荷量为q,球2的电荷量为3q,两球所带电性相同,此时球1、2之间库伦力的大小为F.现使球1、球2接触一下,再分别放回原处,则球1、2之间库伦力的大小将变为( )| A. | $\frac{2F}{3}$ | B. | $\frac{F}{2}$ | C. | $\frac{4F}{3}$ | D. | 2F |
分析 当1带电荷量为q,2带电荷量为3q,在真空中相距为r时,根据库仑定律可以得到F与电量、距离的关系;
1、2球相互接触后放回原处,距离r不变,电荷先中和再平分,再根据库仑定律得到相互作用的库仑力大小与q、r的关系,用比例法求解.
解答 解:未接触前,根据库仑定律,得:
F=$\frac{kq•3q}{{r}^{2}}$
因是同种电荷,则接触后两球带电量平分,再由库仑定律,得:
F′=$\frac{k2q•2q}{{r}^{2}}$=$\frac{4}{3}$F,故C正确,ABD错误.
故选:C.
点评 本题考查运用比例法求解物理问题的能力.对于两个完全相同的金属球,互相接触后电量平分,注意电荷的正负极性.
练习册系列答案
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18.
水平放置的光滑导轨上放置一根长为L、质量为m的导体棒ab,ab处在磁感应强度大小为B、方向如图所示的匀强磁场中,导轨的一端接一阻值为R的电阻,导轨及导体棒电阻不计,现使ab在水平恒力F作用下由静止沿垂直于磁场的方向运动,当通过位移为x时,ab达到最大速度vm,此时撤去外力,最后ab静止在导轨上,在ab运动的整个过程中,下列说法正确的是( )
| A. | 撤去外力后,ab做匀减速运动 | B. | 合力对ab做的功为Fx | ||
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11.
如图甲所示的变压器电路中,理想变压器原、副线圈匝数之比为2:1,a、b输入端输入的电流如图乙所示,原、副线圈电路中电阻R1=R2=10Ω,下列说法正确的是( )
| A. | 流经R1的电流为$\frac{\sqrt{6}}{2}$A | B. | R2两端的电压为10$\sqrt{5}$V | ||
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15.利用回旋加速器加速带电粒子时,下列说法正确的是( )
| A. | 电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子回旋 | |
| B. | 电场和磁场同时用来加速带电粒子 | |
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12.
1932年,劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源产生初速度不计、质量为m、电荷量为+q的粒子.粒子在加速器中被加速,加速电压为U.加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.关于回旋加速器,下列说法正确的是( )
| A. | 带电粒子从磁场中获得能量 | |
| B. | D形盒的半径R越大,粒子加速所能获得的最大动能越大 | |
| C. | 交变电源的加速电压U越大,粒子加速所能获得的最大动能越大 | |
| D. | 粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为$\sqrt{2}$:1 |
10.库仑定律的适用范围是( )
| A. | 真空中两个带电球体间的相互作用 | |
| B. | 真空中任意带电体间的相互作用 | |
| C. | 真空中两个点电荷间的相互作用 | |
| D. | 真空中两个带电体的大小和它们之间的距离相差不大时,可应用库仑定律 |