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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,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$x$轴。在乙沿$x$轴加速下滑过程中,其动能$E_{k}$和机械能$E$随位置$x$变化的图像,可能正确的是$(\qquad)$
$\rm AB$.设两个带电小球间距为$r$,由动能定理可知$(mg\sin\theta-k\dfrac{q_{甲}q_{乙}}{r^{2}})x=E_{\text{k}}$
则$E_{k}-x$图像的斜率表示合外力,则$F_{合}=mg\sin\theta-k\dfrac{q_{甲}q_{乙}}{r^{2}}$
所以在乙沿$x$轴加速下滑过程中,两个带电小球间距为$r$逐渐减小,合外力沿斜面向下逐渐减小,则斜率逐渐减小,故$AB$不符合题意;
$\rm CD$.由$E-x$图像的斜率表示库仑力,则$k_{斜}=k\dfrac{q_{甲}q_{乙}}{r^{2}}$
所以在乙沿$x$轴加速下滑过程中,库仑力逐渐增大,$E − x$图像的斜率逐渐增大,故$C$不符合题意,$D$符合题意。
故选:$\rm D$。
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