1、计算题 静电场与引力场有着非常相似的性质,力的形式都遵从平方反比定律,解答下列问题:
(1)写出万有引力定律和库仑定律中的常数G与k的单位;
(2)如图所示,等边三角形ABC,边长为L,在顶点A、B处有等量异种点电荷QA,QB,已知QA=+Q,QB=-Q,静电引力常数k。求在顶点C处的点电荷QC=+q所受的静电力;
(3)某星球的质量为M,在该星球表面某一倾角为
的山坡上以初速度v0平抛一个物体,经t时间该物体落到山坡上。欲使该物体不落在该星球的表面,至少应以多大的速度抛出物体(不计一切阻力,万有引力常量为G)?

参考答案:解:(1)
,
(2)受力情况如图所示,QA、QB和QC的作用力大小和方向都不因其他电荷的存在而改变,仍然遵守库仑定律的规律 ?
QA对QC作用力:
,同性电荷相斥
QB对QC作用力:
,异性电荷相吸


根据平行四边形法则,QC受的力F1即为FA、FB的合力,根据几何知识可知,QC受的力的大小:
,方向平行AB连线向右
(3)由题意可知是要求该星球上的“近地卫星”的绕行速度,也即为第一宇宙速度。设该星球表面上的重力加速度为g,由平抛运动可得
?①
故
对于该星球表面上的物体有
?②
所以
而对于绕该星球做匀速圆周运动的“近地卫星”应有
?③
由①②③式得
?④
本题解析:
本题难度:困难
2、填空题 真空中有两个点电荷,带电量分别是
和
,相距10cm,则它们之间的静电力是__________(选填“引力”或“斥力”),每个电荷受到的静电力为__________N。(静电力常量
)
参考答案:引力,5.4×10-6
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 真空中有两个静止的点电荷,它们之间静电力的大小为F.如果保持这两个点电荷之间的距离不变,而将它们的电荷量都变为原来的3倍,那么它们之间的静电力的大小变为( )
A.3F
B.
C.
D.9F
参考答案:距离改变之前:F=kq1q2r2? ①
当电荷量都变为原来的3倍时:F1=?k3q1?3q2r2? ②
联立①②可得:F1=9F,故ABC错误,D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a和b,分别带有等量异种电荷,被固定在绝缘水平面上,这时两球间静电引力的大小为F.现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球C先与a球接触,再与b球接触后移去,则a、b两球间静电力大小变为
A.F/2
B.F/4
C.3F/8
D.F/8
参考答案:B
本题解析:两电荷相互接触后电量先中和再平分,根据库仑定律的公式F=kQ1Q2/r2,可知B对;
本题难度:简单
5、填空题 真空中有两个点电荷,带电量分别是+3.0×10-9C和-2.0×10-9C,相距10cm.则它们之间的静电力是______(选填“引力”或“斥力”),每个电荷受到的静电力为______N.(静电力常量k=9.0×109N?m2)
参考答案:(1)因为这两个的电荷电性相反,因此它们之间库仑力为引力,
所以这两个电荷的相互作用力是引力.
(2)由库仑定律得:
F=kQqr2
带入数据得:F=8×10-7N ?
故这两个电荷间的相互作用力为:F=8×10-7N.
本题解析:
本题难度:一般
Never make two bites of a cherry. 一颗樱桃不要分两口吃. /做事不要拖泥带水.