高中 | 库仑定律的计算与应用 题目答案及解析

稿件来源:高途

高中 | 库仑定律的计算与应用题目答案及解析如下,仅供参考!

选修3-1

第一章 静电场

1.2 库仑定律

库仑定律的计算与应用

如图所示,在光滑绝缘水平面的$P$点正上方$O$点固定了一电荷量为$Q$的正点电荷,在水平面上的$N$点,由静止释放质量为$m$、电荷量为$q$的带负电小球,小球经过$P$点时速度为$v$,图中$\theta =45{}^\circ $,则在正点电荷$Q$形成的电场中$(\qquad)$

["

带电小球从$N$点到$P$点做匀加速直线运动

","

带电小球从$N$点到$P$点的过程中克服电场力做功为$\\dfrac{m{{v}^{2}}}{2}$

","

$P$点电场强度大小是$N$点的$2$

","

$NP$两点间的电势差为${{U}_{NP}}=\\dfrac{m{{v}^{2}}}{2q}$

"]
[["C"]]

$\rm A$.设$OP$距离为$h$,根据库伦定律及牛顿第二定律,小球在运动过程中沿水平方向有$k\dfrac{Qq}{{{\left( \dfrac{h}{\cos \theta } \right)}^{2}}}\sin \theta =ma$

解得$a=k\dfrac{Qq{{\cos }^{2}}\theta }{m{{h}^{2}}}\sin \theta $

由于带电小球在运动过程中,夹角$\theta$在不断减小,故带电小球的加速度的大小在不断变化,故$\rm A$错误;

$\rm B$.小球克服电场力做功,即电场力做负功。而小球在运动过程中,分析可知电场力做正功。故$\rm B$错误;

$\rm C$.设$OP$距离为$h$,根据点电荷场强公式,可得$P$点场强大小为${{E}_{P}}=k\dfrac{Q}{{{h}^{2}}}$

$N$点场强大小为${{E}_{N}}=k\dfrac{Q}{{{\left( \dfrac{h}{\cos 45{}^\circ } \right)}^{2}}}=E=k\dfrac{Q}{2{{h}^{2}}}$

${{E}_{P}}=2{{E}_{N}}$

$\rm C$正确;

$\rm D$.带电小球从$N$点运动到$P$点的过程中,由动能定理可得

$-q{{U}_{NP}}=\dfrac{1}{2}m{{v}^{2}}$

解得${{U}_{NP}}=-\dfrac{m{{v}^{2}}}{2q}$

$\rm D$错误。

故选:$\rm C$

高中 | 库仑定律的计算与应用题目答案及解析(完整版)

去刷题
相关题库:
如图,一带正电小球甲固定在光滑绝缘斜面上,另一带正电小球乙在斜面上由静止释放。以释放点为原点,沿斜面向下为正方向建立轴。在乙沿轴加速下滑过程中,其动能和机械能随位置变化的图像,可能正确的是 、、为大小相同的导体小球,、所带电荷量均为,所带电荷量为。、均放置在光滑绝缘水平面上,固定在点,与绝缘轻弹簧端相连,弹簧另一端固定,此时静止在平衡位置点,如图所示,将较远处的移近,先与接触,然后与接触,再移回较远处,在此过程中,一直保持不变的是 光滑绝缘水平面上有三个带电小球(均可视为点电荷)、、,三球沿一条直线摆放,仅在它们之间的静电力作用下保持静止状态。若、之间的距离小于、之间的距离。则以下说法正确的是 如图所示,在点用三根等长的绝缘细线分别悬挂、、三个带电小球,三个小球的质量均为,稳定后构成正四面体,、、处于同一水平面,不计小球的大小,重力加速度为,则下列说法正确的是 如图所示,竖直平面内足够长的光滑绝缘直杆与水平面的夹角,直杆的底端固定一电荷量为的带正电小球,、、为杆上的三点。现将套在绝缘杆上有孔的带正电物块从直杆上的点由静止释放。物块上滑到点时速度达到最大,上滑到点时速度恰好变为零。已知带电物块的质量为、电荷量为,、两点间的距离为,静电力常量为,不计空气阻力,重力加速度大小为,带电体均可视为点电荷。则点到直杆底端的距离和、两点间的电势差分别为 如图所示,电荷量均为的正点电荷、在同一水平线上;为与、连线在同一水平面的垂直平分线,悬点位于、连线中点正上方。另有一个质量为、电荷量为的带电小球(可视为质点),用长为的绝缘轻细线悬挂于点。现在把小球拉起到点,使细线水平且与、处于同一竖直面内,由静止释放后,小球运动到线上的点时刚好速度为零,此时细线与竖直方向的夹角。已知重力加速度为,静电力常量为,不计空气阻力,试求:
今日推荐