电场力的性质对点训练:库仑定律的理解与应用1
(2016·北京西城质检)如图1所示,两个电荷量均为+q的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接,静止在光滑的绝缘水平面上
两个小球的半径r≪l
k表示静电力常量
则轻绳的张力大小为()图1A.0B
解析:选B轻绳的张力大小等于两个带电小球之间的库仑力,由库仑定律得F=,选项B正确
2.三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径
球1的带电荷量为q,球2的带电荷量为nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间作用力的大小为F
现使球3先与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时1、2之间作用力的大小仍为F,方向不变
由此可知()A.n=3B.
n=4C.n=5D.n=6解析:选D设球1、2距离为r,根据库仑定律,球3未与球1、2接触前,球1、2间的库仑力F=,三个金属小球相同,接触后电荷量均分,球3与球2接触后,球3与球2带的电荷量均为,球3再与球1接触后,球1带电荷量为,此时球1、2间的作用力F=,可得n=6,故D正确
对点训练:库仑力作用下的平衡问题3
(多选)在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球构成菱形,其带电量如图2所示
图中-q与-q的连线跟-q与+Q的连线之间夹角为α,若该系统处于平衡状态,则正确的关系式为()图2A.cos3α=B.
cos3α=C.sin3α=D.sin3α=解析:选AC设菱形的边长为L,对下方的电荷由力的平衡条件得:2kcosα=k解得:cos3α=,A正确,B错误;对左边电荷分析由力的平衡条件得:2ksinα=k解得:sin3α=,C正确,D错误
4.有两个完全相同的小球A、B,质量均为m,带等量异种电荷,其中A所带电荷量为+q,B所带电荷量为-q
现用两长度均为L、不可伸长的细线悬挂在天花板的O点上,两球之间夹着一根绝缘轻质弹簧