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静电力、库伦定律 2

9、如图所示,大小可以忽略不计的带有同种电荷的小球 AB相互排斥,静止时绝缘细线与竖直方向的夹角分别是α和β,且α<β,两小球在同一水平线上,由此可知()

AB球受到的库仑力较大,电荷量较大

BB球的质量较大

CB球受到的拉力较大

D.两球接触后,再处于静止的平衡状态时,悬线的偏角α′、β′仍满足α′<β′

解答: D

解析:库仑力是 AB两球的受力中的一种,然后应用共点力平衡和牛顿第三定律可求出。

分别以 AB球为研究对象,其受力情况如右图所示,由共点力的平衡条件有 m A gF A/ tanα, T AF A/ sinα; m B gF B/ tanβ, T BF B/ sinβ,而 F AF B,由此可见因为α<β,所以 m Am BT AT B两球接触后,每个小球的电荷量可能都发生变化,但相互间的静电力仍满足牛顿第三定律,因此仍有上述的关系,正确选项为 D

10、( 2009年浙江卷)如图所示,在光滑绝缘水平面上放置 3个电荷量均为 q( q0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为 k0的轻质弹簧绝缘连接.当 3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为 l已知静电力常量为 k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为()

A

B

C

D

解答: C

解析: 对最右边的小球受力分析可知,小球受到另外两个带电小球对它向右的库仑力,大小分别为,由力的平衡可知弹簧弹力的大小;故弹簧的伸长量为,所以选 C

11、如图所示, AB是两个带等量同种电荷的小球, A固定在竖起放置的 10 cm长的绝缘支杆上, B静止于光滑绝缘的倾角为 30°的斜面上且恰与 A等高,若 B的质量为,则 B带电量是多少?(取 g10 m/ s 2)

解答: 1.0× 10 6 C

解析:

根据库仑力斜向上的分力和重力斜向下的分力形成二力平衡,是的 B保持静止,根据F 1= G 1,距离 l AB= cmQ= 1.0× 10 6 C

12、如图所示,光滑绝缘的水平面上固定着 ABC三个带电小球,它们的质量都为 m,彼此间距离均为 rAB带正电,电荷量均为 q现对 C施加一个水平力 F的同时放开三个小球。三个小球在运动过程中保持间距 r不变,求:(三个小球均可视为点电荷)

( 1) C球的电性和电荷量大小。

( 2)水平力 F的大小。

解答:( 1) 2 q( 2)

解析:( 1) A球受到 B球沿 BA方向的库仑斥力和 C球的库仑力作用后,产生水平向右的加速度,所以 C球对 A球的库仑力为引力, C球带负电.对 A球,有,所以 Q2 q

( 2)又根据牛顿第二定律,有F3 ma,故