高中 | 库仑定律的计算与应用 题目答案及解析

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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,在直角三角形$ABC$的顶点$A$$B$分别固定有点电荷$Q_{1}$$Q_{2}$,现将一试探电荷$q$固定于顶点$C$,测得$q$所受电场力与$AB$边垂直。已知$AB:AC:BC=5:4:3$,则$(\qquad)$

["

$\\dfrac{Q_{2}}{Q_{1}}=\\dfrac{3}{4}$

","

$\\dfrac{Q_{2}}{Q_{1}}=\\dfrac{4}{3}$

","

$\\dfrac{Q_{2}}{Q_{1}}=\\dfrac{27}{64}$

","

$\\dfrac{Q_{2}}{Q_{1}}=\\dfrac{64}{27}$

"]
[["A"]]

根据电荷$q$受到的电场力方向,可以判断出点电荷$Q_{1}$$Q_{2}$$q$的电场力分别为$F_{1}$$F_{2}$,如图

根据库仑定律,有$F_{1}=k\dfrac{Q_{1}q}{AC^{2}}$$F_{2}=k\dfrac{Q_{2}q}{BC^{2}}$

根据几何关系$AB:AC:BC=5:4:3$

可知$∠A=37^\circ $$\tan 37{^\circ}=\dfrac{F_{1}}{F_{2}}$

联立,可得$\dfrac{Q_{2}}{Q_{1}}=\dfrac{3}{4}$

故选:$\rm A$

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