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20.真空中两个可视为质点的相同金属小球1、2分别置于绝缘支架上.球1的电荷量为q,球2的电荷量为3q,两球所带电性相同,此时球1、2之间库伦力的大小为F.现使球1、球2接触一下,再分别放回原处,则球1、2之间库伦力的大小将变为(  )
A.$\frac{2F}{3}$B.$\frac{F}{2}$C.$\frac{4F}{3}$D.2F

分析 当1带电荷量为q,2带电荷量为3q,在真空中相距为r时,根据库仑定律可以得到F与电量、距离的关系;
1、2球相互接触后放回原处,距离r不变,电荷先中和再平分,再根据库仑定律得到相互作用的库仑力大小与q、r的关系,用比例法求解.

解答 解:未接触前,根据库仑定律,得:
F=$\frac{kq•3q}{{r}^{2}}$
因是同种电荷,则接触后两球带电量平分,再由库仑定律,得:
F′=$\frac{k2q•2q}{{r}^{2}}$=$\frac{4}{3}$F,故C正确,ABD错误.
故选:C.

点评 本题考查运用比例法求解物理问题的能力.对于两个完全相同的金属球,互相接触后电量平分,注意电荷的正负极性.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.水平放置的光滑导轨上放置一根长为L、质量为m的导体棒ab,ab处在磁感应强度大小为B、方向如图所示的匀强磁场中,导轨的一端接一阻值为R的电阻,导轨及导体棒电阻不计,现使ab在水平恒力F作用下由静止沿垂直于磁场的方向运动,当通过位移为x时,ab达到最大速度vm,此时撤去外力,最后ab静止在导轨上,在ab运动的整个过程中,下列说法正确的是(  )
A.撤去外力后,ab做匀减速运动B.合力对ab做的功为Fx
C.R上释放的热量为Fx+$\frac{1}{2}$mvm2D.R上释放的热量为Fx

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11.如图甲所示的变压器电路中,理想变压器原、副线圈匝数之比为2:1,a、b输入端输入的电流如图乙所示,原、副线圈电路中电阻R1=R2=10Ω,下列说法正确的是(  )
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8.在利用重锤下落验证机械能守恒定律的实验中:
(1)动能增加量略小于重力势能减少量的主要原因是C(填选项).
A.重物下落的实际距离大于测量值
B.重物下落的实际距离小于测量值
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D.重物的实际末速度大于计算值
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15.利用回旋加速器加速带电粒子时,下列说法正确的是(  )
A.电场用来加速带电粒子,磁场则使带电粒子回旋
B.电场和磁场同时用来加速带电粒子
C.加速电压越大,同一带电粒子最终获得的动能就越大
D.在回旋加速器的半径一定的情况下,所加磁场越强,同一带电粒子最终获得的动能就越大

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5.如图所示为质谱仪的原理图,A为粒子加速器,电压为U1;B为速度选择器,磁场与电场正交,磁感应强度为B1,板间距离为d;C为偏转分离器,磁感应强度为B2.今有一质量为m、电量为q的正离子经加速后,恰好通过速度选择器,进入分离器后做匀速圆周运动,求:
(1)粒子的速度v;
(2)速度选择器的电压U2
(3)粒子在B2磁场中偏转的距离.

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12.1932年,劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器.回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直.A处粒子源产生初速度不计、质量为m、电荷量为+q的粒子.粒子在加速器中被加速,加速电压为U.加速过程中不考虑相对论效应和重力作用.关于回旋加速器,下列说法正确的是(  )
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D.粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为$\sqrt{2}$:1

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9.一同学按图1中所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r,其中R为电阻箱,R0为定值电阻,干电池的工作电流不宜超过0.5A,实验室提供的器材如下:

A.电流表(量程0~0.6~3.0A)
B.电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)
C.定值电阻若干
D.开关、导线若干
(1)在下面提供的图上个定值电阻中,保护电阻R0应选用A(填写阻值相应的字母).
A.5Ω  B.10Ω  C.20Ω  D.100Ω
(2)根据电路图,请在图2中画出连线,将器材连接成实验电路.
(3)实验时,改变电阻箱R的值,记录下电流表A的示数I,得到若干组R,I的数据,根据实验数据绘出如图3所示的R-$\frac{1}{I}$图线,由此得出电池组的电动势E=3.0V,内电阻r=1.0Ω,按照此实验方法,电动势的测量值与实值相比相等,内电阻的测量值与真实值相比偏大,(填“偏大”“偏小”或“相等”).

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10.库仑定律的适用范围是(  )
A.真空中两个带电球体间的相互作用
B.真空中任意带电体间的相互作用
C.真空中两个点电荷间的相互作用
D.真空中两个带电体的大小和它们之间的距离相差不大时,可应用库仑定律

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