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19.法国物理学家库仑发现:真空中两个静止的点电荷Q1,Q2,存在相互作用力F,其大小与两电荷量的乘积成正比,跟它们距离r的二次方成反比,写成公式是:F=K$\frac{{Q}_{1}{Q}_{2}}{{r}^{2}}$,如果将它们的电量都增大为原来的2倍,距离减少为$\frac{r}{2}$,则作用力F′是F的多少倍?分析 将它们间的距离减半,两个电荷的电量都增大为原来的2倍,根据点电荷库仑力的公式F=K$\frac{{Q}_{1}{Q}_{2}}{{r}^{2}}$可以求得改变之后的库仑力的大小.
解答 解:由点电荷库仑力的公式F=K$\frac{{Q}_{1}{Q}_{2}}{{r}^{2}}$可以得到,将它们间的距离减半,两个电荷的电量都增大为原来的2倍,库仑力将变为原来的16倍,即F′为F的16倍.
答:作用力F′是F的16倍.
点评 本题就是对库仑力公式的直接考查,掌握住公式就很容易分析了.
练习册系列答案
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9.
某同学设计了一个测定列车加速度的仪器,如图所示,图中AB是一段半径为r 的四分之一圆弧形的合金轨道(其电阻不可忽略,横截粗细均匀),其A点切线竖直、B点切线水平,O为圆心;用长为r、电阻不计的柔软金属导线线将一个可视为质点的金属球悬挂在O点,金属球恰好与轨道良好接触且无摩擦.A、B之间接有内阻不计、电动势为9V的电池,并串入了一个理想电流表
,O、B间还接有一个理想电压表
,整个装置安装在与列车前进的方向平行的竖直平面内.下列说法中正确的是( )
| A. | 从图中看到列车一定是向右加速运动 | |
| B. | 当列车的加速度增大时,电压表 | |
| C. | 当列车的加速度增大时,电流表 | |
| D. | 若电压表显示3 V,则列车的加速度为$\frac{\sqrt{3}}{3}$g |
10.物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步.对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中,与事实不相符的是( )
| A. | 伽利略根据理想斜面实验,提出了力不是维持物体运动的原因 | |
| B. | 亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体,重的物体与轻的物体下落一样快 | |
| C. | 牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许比较准确地测出了引力常量G | |
| D. | 法拉第提出了场的概念并用电场线形象地描述电场 |
14.雨季乌云滚滚,常有雷电发生,这是因为( )
| A. | 乌云滚滚,摩擦生热 | |
| B. | 带有异种电荷的云团之间或云团与地面之间产生放电现象 | |
| C. | 乌云将积蓄的太阳能一下子释放出来 | |
| D. | 带有相同电荷的云团相遇相互作用 |
11.
如图所示,空间存在一水平向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,电场强度大小为$E=\frac{{\sqrt{3}mg}}{q}$,电场方向和磁场方向相互垂直.在此电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆,与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内.一质量为m,带电量为+q的小球套在绝缘杆上.若给小球一沿杆向下的初速度v0,小球恰好做匀速运动,且小球电量保持不变,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
| A. | 小球的初速度为${v_0}=\frac{2mg}{qB}$ | |
| B. | 若小球的初速度为$\frac{3mg}{qB}$,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止 | |
| C. | 若小球的初速度为$\frac{mg}{qB}$,小球将做加速度不断增大的减速运动,最后停止 | |
| D. | 若小球的初速度为$\frac{mg}{qB}$,则运动中克服摩擦力做功为$\frac{{{m^3}{g^2}}}{{2{q^2}{B^2}}}$ |
8.
甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动,它们运动的加速度随时间变化图象如图所示.关于两车的运动情况,下列说法正确的是( )
| A. | 在0~4s内甲车做匀加速直线运动,乙车做匀减速直线运动 | |
| B. | 在0-2s内两车间距逐渐增大,2s~4s内两车间距逐渐减小 | |
| C. | 在t=2s时甲车速度为3m/s,乙车速度为4.5m/s | |
| D. | 在t=4s时甲车恰好追上乙车 |