题目内容

14.带电量分别为2Q、4Q 的两点点电荷,相距为r,相互作用力为F.现把两个电荷的电量各减少一半,距离增大为原来的2倍,则两个点电荷的相互作用力变为(  )
A.FB.$\frac{F}{4}$C.$\frac{F}{8}$D.$\frac{F}{16}$

分析 该题比较简单,直接根据库仑力公式得出两次作用力的表达式,则可求得距离减小后的相互作用力,从而解出正确结果.

解答 解:由库伦定律可得:
变化前:F=k$\frac{2Q•4Q}{{r}^{2}}$=k$\frac{8{Q}^{2}}{{r}^{2}}$
变化后:F′=k$\frac{Q•2Q}{(2r)^{2}}$=k$\frac{{Q}^{2}}{2{r}^{2}}$
所以:F′=$\frac{1}{16}$F,故ABC错误,D正确.
故选:D.

点评 本题考查库仑定律的直接应用,对于库伦定律公式要注意公式的适用条件以及公式中各个物理量的含义.

练习册系列答案
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3.某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系以及测定滑车与长木板间的动摩擦因数.图中,置于实验台上的长木板M水平放置,其右端固定一轻滑轮,轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码.本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为m=0.02kg.每次实验中,滑车在长木板上都做初速度为零的匀加速直线运动.实验步骤如下:

(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑.
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n个钩码仍留在小车内,用手按住小车并使轻绳与木板平行,释放小车.同时用传感器记录小车运动的位移x和时间t,选取数据,利用公式a=$\frac{2x}{{t}^{2}}$,求得加速度;多次改变n的数值,求出多组对应于不同n的a值.
(3)以上实验数值已经描绘在图(b)中,请作出a-n图象.从图象可以得到的实验结论:当质量一定时加速度与合外力成正比.
(4)利用a-n图象以及a关于n的一次函数表达式a=$\frac{mg}{M+Nm}$n(用M、m、N、n、g表示),可以求得滑车(空载)的质量为0.90kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=10m•s-2).
(5)以“保持木板水平”来代替步骤(1),设滑车和长木板间的动摩擦因数为μ,利用相同的步骤和方法可以得到a-n图象以及a关于n的一次函数表达式a=$\frac{(1+μ)mg}{M+Nm}$n-μg(用M、m、N、n、g、μ表示),从而能进一步求得滑车与长木板之间的动摩擦因数.

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