正确率60.0%下列对库仑定律的理解,说法正确的是
C
A.库仑定律适用于任意带电体之间的静电力计算
B.两个点电荷之间的库仑力与第三个点电荷存在有关
C.当两个带电体距离趋于无穷远时,它们之间的库仑力趋于零
D.当两个带电体距离趋于零时,它们之间的库仑力趋于无穷大
2、['库仑定律公式及其适用条件']正确率60.0%为使真空中两个点电荷间的相互作用力变为原来$$\frac{1} {4},$$可采用的方法()
D
A.两个点电荷所带电荷量都减少为原来的$$\frac{1} {4}$$
B.电荷之间的距离增大为原来的$${{4}}$$倍
C.电荷之间的距离减小为原来的$$\frac{1} {2}$$
D.电荷间距和其中一个电荷所带的电荷量都增大为原来的$${{4}}$$倍
3、['库仑定律计算及其简单应用', '库仑定律公式及其适用条件']正确率40.0%下列说法中正确的是()
B
A.点电荷一定是体积很小的带电体
B.同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大
C.由公式$$F=k \frac{q_{1} q_{2}} {r^{2}}$$知,当$${{r}{→}{0}}$$时,$${{F}{→}{∞}}$$
D.库仑定律公式$$F=k \frac{q_{1} q_{2}} {r^{2}}$$中的$${{k}}$$是人为规定的数值
5、['库仑定律公式及其适用条件']正确率80.0%均匀带电小球$${{A}{、}{B}}$$的电量分别为$${{q}{、}{5}{q}}$$,球心相距为$${{R}}$$,静电力常量为$${{k}}$$,则$${{A}}$$球受到$${{B}}$$球的库仑力大小是$${{(}{)}}$$
A
A.$$k \frac{5 q^{2}} {R^{2}}$$
B.$$k \frac{5 q^{2}} {R}$$
C.$$k \frac{q^{2}} {R^{2}}$$
D.$$k \frac{q^{2}} {R}$$
6、['物理学史、物理常识、研究方法', '库仑定律公式及其适用条件', '洛伦兹力的方向判断']正确率60.0%下列关于物理学史错误的是()
C
A.$${{1}{7}{8}{5}}$$年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律$${{−}}$$库仑定律
B.法拉第曾经做了一个法拉第笼实验,该实验说明静电屏蔽可以使金属壳内部不受外部电场的影响
C.$${{1}{8}{2}{0}}$$年,丹麦物理学家安培发现电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应
D.荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛仑兹力)的观点
8、['库仑定律公式及其适用条件']正确率80.0%使两个完全相同的金属小球$${{(}}$$均可视为点电荷$${{)}}$$分别带上$${{−}{3}{Q}}$$和$${{+}{5}{Q}}$$的电荷后,将它们固定在相距为$${{r}}$$的两点,它们之间库仑力的大小为$${{F}_{1}}$$,现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为$${{2}{r}}$$的两点,它们之间库仑力的大小为$${{F}_{2}}$$,则$${{F}_{1}}$$与$${{F}_{2}}$$之比为$${{(}{)}}$$
A
A.$${{6}{0}}$$:$${{1}}$$
B.$${{1}{6}}$$:$${{1}}$$
C.$${{4}}$$:$${{1}}$$
D.$${{2}}$$:$${{1}}$$
1. 解析:库仑定律仅适用于点电荷或可视为点电荷的带电体,不适用于任意形状带电体;库仑力是两电荷间的相互作用,与第三个电荷存在无关;当距离趋于无穷远时,库仑力确实趋于零;当距离趋于零时,带电体不能视为点电荷,库仑定律不成立。
答案:C
2. 解析:库仑力公式为 $$F = k \frac{{q_1 q_2}}{{r^2}}$$。要使力变为原来的 $$\frac{{1}}{{4}}$$:
A. 电荷量都减为 $$\frac{{1}}{{4}}$$,则 $$F' = k \frac{{(q_1/4)(q_2/4)}}{{r^2}} = \frac{{1}}{{16}} F$$
B. 距离增大为4倍,则 $$F' = k \frac{{q_1 q_2}}{{(4r)^2}} = \frac{{1}}{{16}} F$$
C. 距离减为 $$\frac{{1}}{{2}}$$,则 $$F' = k \frac{{q_1 q_2}}{{(r/2)^2}} = 4F$$
D. 距离和其中一个电荷量都增大为4倍,则 $$F' = k \frac{{(4q_1) q_2}}{{(4r)^2}} = \frac{{1}}{{4}} F$$
答案:D
3. 解析:
A. 点电荷是理想模型,与体积大小无关
B. 电场线密集处场强大,同一试探电荷受力大
C. 当 $$r \to 0$$ 时,带电体不能视为点电荷,公式不成立
D. $$k$$ 是静电力常量,由实验测定,不是人为规定
答案:B
5. 解析:两带电小球可视为点电荷,库仑力 $$F = k \frac{{q_1 q_2}}{{r^2}} = k \frac{{q \times 5q}}{{R^2}} = k \frac{{5q^2}}{{R^2}}$$
答案:A
6. 解析:
A. 库仑于1785年发现库仑定律,正确
B. 法拉第笼实验证明静电屏蔽,正确
C. 1820年奥斯特发现电流磁效应,不是安培
D. 洛仑兹提出运动电荷产生磁场及洛仑兹力,正确
答案:C
8. 解析:初始 $$F_1 = k \frac{{(-3Q)(5Q)}}{{r^2}} = k \frac{{15Q^2}}{{r^2}}$$(引力)
接触后电荷中和并均分:总电荷 $$-3Q + 5Q = 2Q$$,每个小球带 $$Q$$
$$F_2 = k \frac{{Q \times Q}}{{(2r)^2}} = k \frac{{Q^2}}{{4r^2}}$$
比值 $$\frac{{F_1}}{{F_2}} = \frac{{k \frac{{15Q^2}}{{r^2}}}}{{k \frac{{Q^2}}{{4r^2}}}} = 15 \times 4 = 60$$
答案:A