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

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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

真空中有两个相同的带等量异号电荷的金属小球$A$$B$(均可看作点电荷)相距为$r$,带电量绝对值均为$Q$,它们之间静电力的大小为$F$。现用一个不带电的同样的金属小球$C$先与$A$接触,再与$B$接触,然后移开$C$,再将$A$$B$间距离减小为原来的$\dfrac{1}{4}$倍,则$A$$B$间的静电力大小为$(\qquad)$

["

$\\dfrac{1}{4}F$

","

$\\dfrac{1}{2}F$

","

$2F$

","

$4F$

"]
[["C"]]

设小球$A$所带电荷量为$+Q$$B$所带电荷量为$−Q$,根据库仑定律可得$F=k\dfrac{Q^{2}}{r^{2}}$

用一个不带电的同样的金属小球$C$先与$A$接触,则接触后$A$$C$所带电荷量均为$Q'=\dfrac{Q}{2}$

再与$B$接触,接触后$B$$C$所带电荷量均为$Q''=\dfrac{Q'-Q}{2}=- \dfrac{Q}{4}$

再将$A$$B$间距离减小为原来的$\dfrac{1}{4}$倍,则$A$$B$间的静电力大小为$F'=k\dfrac{\dfrac{Q}{2} \cdot \dfrac{Q}{4}}{{\left(\dfrac{1}{4}r\right)}^{2}}=2k\dfrac{Q^{2}}{r^{2}}=2F$

故选:$\rm C$

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