半徑為r的兩個(gè)帶電金屬小球,球心相距3r,每個(gè)小球帶電量都是+q,設(shè)這兩個(gè)小球間的靜電力大小為F,則下列式子中正確的是( 。
A、F=
kq2
9r2
B、F<
kq2
9r2
C、F>
kq2
9r2
D、F=
kq2
25r2
分析:本題題中由于帶電球的大小與它們之間的距離相比,不能忽略,因此不能看作點(diǎn)電荷,不能直接利用庫侖定律計(jì)算庫侖力的大小,只能根據(jù)庫侖定律定性的比較庫侖力的大。
解答:解:當(dāng)兩球心相距為3r時(shí),兩球不能看成點(diǎn)電荷,因帶同種電荷,導(dǎo)致電量間距大于3r,
根據(jù)庫侖定律F=k
Qq
r2
,可知,它們相互作用的庫侖力大小F<k
q2
(3r)2
=
kq2
9r2
,故B正確,ACD錯(cuò)誤.
故選:B.
點(diǎn)評(píng):本題應(yīng)明確當(dāng)兩球心相距為3R時(shí),兩球不能看成點(diǎn)電荷,不能直接運(yùn)用庫侖定律解答,注意庫侖定律的成立條件,理解點(diǎn)電荷的含義.
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科目:高中物理 來源:黃岡題庫2005練考新課堂  高二物理 題型:038

回旋加速器是用來加速一群帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的儀器,其核心部分是兩個(gè)D形金屬扁盒,兩盒分別和一高頻交流電源兩極相接,以便在盒間的窄縫中形成一勻強(qiáng)電場(chǎng),高頻交流電源的周期與帶電粒子在D形盒中的運(yùn)動(dòng)周期相同,使粒子每穿過窄縫都得到加速(盡管粒子的速率和半徑一次比一次增大,運(yùn)動(dòng)周期卻始終不變).兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于盒底面,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,離子源置于D形金的中心附近,若離子源射出粒子的電最為q,質(zhì)量為m,最大回轉(zhuǎn)半徑為R,其運(yùn)動(dòng)軌道如圖所示,試求:

①兩盒所加交流電的頻率為多大?

②粒子離開回旋加速器時(shí)的動(dòng)能為多大?

③設(shè)兩D形盒間電場(chǎng)的電勢(shì)差為U,盒間窄縫的距離為d,其電場(chǎng)均勻,粒子在電場(chǎng)中加速所用的時(shí)間t為多少?粒子在整個(gè)回旋加速器中加速所用的時(shí)間t為多少?

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