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20．真空中兩個可視為質點的相同金屬小球1、2分別置于絕緣支架上．球1的電荷量為q，球2的電荷量為3q，兩球所帶電性相同，此時球1、2之間庫倫力的大小為F．現使球1、球2接觸一下，再分別放回原處，則球1、2之間庫倫力的大小將變?yōu)椋ā　。?table class="qanwser">A．$\frac{2F}{3}$B．$\frac{F}{2}$C．$\frac{4F}{3}$D．2F

分析 當1帶電荷量為q，2帶電荷量為3q，在真空中相距為r時，根據庫侖定律可以得到F與電量、距離的關系；
1、2球相互接觸后放回原處，距離r不變，電荷先中和再平分，再根據庫侖定律得到相互作用的庫侖力大小與q、r的關系，用比例法求解．

解答 解：未接觸前，根據庫侖定律，得：
F=$\frac{kq•3q}{{r}^{2}}$
因是同種電荷，則接觸后兩球帶電量平分，再由庫侖定律，得：
F′=$\frac{k2q•2q}{{r}^{2}}$=$\frac{4}{3}$F，故C正確，ABD錯誤．
故選：C．

點評 本題考查運用比例法求解物理問題的能力．對于兩個完全相同的金屬球，互相接觸后電量平分，注意電荷的正負極性．

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．水平放置的光滑導軌上放置一根長為L、質量為m的導體棒ab，ab處在磁感應強度大小為B、方向如圖所示的勻強磁場中，導軌的一端接一阻值為R的電阻，導軌及導體棒電阻不計，現使ab在水平恒力F作用下由靜止沿垂直于磁場的方向運動，當通過位移為x時，ab達到最大速度vm，此時撤去外力，最后ab靜止在導軌上，在ab運動的整個過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．撤去外力后，ab做勻減速運動B．合力對ab做的功為Fx
C．R上釋放的熱量為Fx+$\frac{1}{2}$mvm2D．R上釋放的熱量為Fx

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖甲所示的變壓器電路中，理想變壓器原、副線圈匝數之比為2：1，a、b輸入端輸入的電流如圖乙所示，原、副線圈電路中電阻R1=R2=10Ω，下列說法正確的是（　　）
A．流經R1的電流為$\frac{\sqrt{6}}{2}$AB．R2兩端的電壓為10$\sqrt{5}$V
C．原線圈的輸入電壓有效值為40VD．a、b端輸入電壓有效值為（20$\sqrt{2}$+5$\sqrt{6}$）V

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．在利用重錘下落驗證機械能守恒定律的實驗中：
（1）動能增加量略小于重力勢能減少量的主要原因是C（填選項）．
A．重物下落的實際距離大于測量值
B．重物下落的實際距離小于測量值
C．重物下落受到阻力
D．重物的實際末速度大于計算值
（2）有一條紙帶，各點距A點的距離分別為d1，d2，d3，…，如圖所示，各相鄰點間的時間間隔為T，當地重力加速度為g．要用它來驗證B和G兩點處機械能是否守恒，則G點的速度表達式為VG=$\frac{vk32xnf_{7}-bwdkrls_{5}}{2T}$，若B點和G點的速度VB、VG和BG間的距離h均為已知量，則當它們滿足關系vG2-vB2=2gh時，機械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．利用回旋加速器加速帶電粒子時，下列說法正確的是（　�。�
A．電場用來加速帶電粒子，磁場則使帶電粒子回旋
B．電場和磁場同時用來加速帶電粒子
C．加速電壓越大，同一帶電粒子最終獲得的動能就越大
D．在回旋加速器的半徑一定的情況下，所加磁場越強，同一帶電粒子最終獲得的動能就越大

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示為質譜儀的原理圖，A為粒子加速器，電壓為U1；B為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應強度為B1，板間距離為d；C為偏轉分離器，磁感應強度為B2．今有一質量為m、電量為q的正離子經加速后，恰好通過速度選擇器，進入分離器后做勻速圓周運動，求：
（1）粒子的速度v；
（2）速度選擇器的電壓U2
（3）粒子在B2磁場中偏轉的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．1932年，勞倫斯和利文斯頓設計出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直．A處粒子源產生初速度不計、質量為m、電荷量為+q的粒子．粒子在加速器中被加速，加速電壓為U．加速過程中不考慮相對論效應和重力作用．關于回旋加速器，下列說法正確的是（　�。�
A．帶電粒子從磁場中獲得能量
B．D形盒的半徑R越大，粒子加速所能獲得的最大動能越大
C．交變電源的加速電壓U越大，粒子加速所能獲得的最大動能越大
D．粒子第2次和第1次經過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比為$\sqrt{2}$：1

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．一同學按圖1中所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內阻r，其中R為電阻箱，R0為定值電阻，干電池的工作電流不宜超過0.5A，實驗室提供的器材如下：

A．電流表（量程0～0.6～3.0A）
B．電阻箱（阻值范圍0～999.9Ω）
C．定值電阻若干
D．開關、導線若干
（1）在下面提供的圖上個定值電阻中，保護電阻R0應選用A（填寫阻值相應的字母）．
A.5Ω  B.10Ω  C.20Ω  D.100Ω
（2）根據電路圖，請在圖2中畫出連線，將器材連接成實驗電路．
（3）實驗時，改變電阻箱R的值，記錄下電流表A的示數I，得到若干組R，I的數據，根據實驗數據繪出如圖3所示的R-$\frac{1}{I}$圖線，由此得出電池組的電動勢E=3.0V，內電阻r=1.0Ω，按照此實驗方法，電動勢的測量值與實值相比相等，內電阻的測量值與真實值相比偏大，（填“偏大”“偏小”或“相等”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．庫侖定律的適用范圍是（　　）
A．真空中兩個帶電球體間的相互作用
B．真空中任意帶電體間的相互作用
C．真空中兩個點電荷間的相互作用
D．真空中兩個帶電體的大小和它們之間的距離相差不大時，可應用庫侖定律

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