“顿牟掇芥”是两千多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录,经摩擦后带电的琥珀能吸起小物体,现用下述模型分析研究...
问题详情:
“顿牟掇芥”是两千多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录,经摩擦后带电的琥珀能吸起小物体,现用下述模型分析研究。在某处固定一个电荷量为Q的点电荷,在其正下方h处有一个原子。在点电荷产生的电场(场强为E)作用下,原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l,形成电偶极子。描述电偶极子特征的物理量称为电偶极矩p,,这里q为原子核的电荷量。实验显示,,为原子的极化系数,反映其极化的难易程度。被极化的原子与点电荷之间产生作用力F。在一定条件下,原子会被点电荷“掇”上去。
(1)F是吸引力还是排斥力?简要说明理由;
(2)若将固定点电荷的电荷量增加一倍,力F如何变化,即求的值;
(3)若原子与点电荷间的距离减小一半,力F如何变化,即求的值。
【回答】
(1)吸引力,(2)4,(3)32。
【详解】
(1)F为吸引力。理由:当原子极化时,与Q异种的电荷移向Q,而与Q同种的电荷被排斥而远离Q,这样异种电荷之间的吸引力大于同种电荷的排斥力,总的效果是吸引;
(2)设电荷Q带正电(如图所示):
电荷Q与分离开距离l的一对异*电荷间的总作用力为:
式中:
为原子极化形成的电偶极矩,负号表示吸引力,由于,故:
又已知:
而电荷Q在离它h处的原子所在位置产生的电场场强大小为:
于是,电荷Q与极化原子之间的作用力为:
它正比于固定电荷的平方,反比于距离的五次方,因此不管电荷Q的符号如何,它均产生吸引力。当固定点电荷的电荷量增加一倍时,力F变为原来的4倍,即:
;
(3)当原子与点电荷间的距离减小一半时,力F变为原来的32倍,即:
。
知识点:电场 电场强度
题型:解答题
-
某班抽取6名同学进行体育达标测试,成绩如下:80,90,75,80,75,80.下列关于对这组数据的描述错误的...
问题详情:某班抽取6名同学进行体育达标测试,成绩如下:80,90,75,80,75,80.下列关于对这组数据的描述错误的是( )A.众数是80 B.平均数是80 C.中位数是75 D.极差是15【回答】C知识点:数据的集中趋势题型:未分类...
-
蜡烛燃烧刚熄灭时产生的白*是什么?提出问题:蜡烛刚熄灭时,总会有一缕白*冒出,它的成分是什么呢?猜想与假设:A...
问题详情:蜡烛燃烧刚熄灭时产生的白*是什么?提出问题:蜡烛刚熄灭时,总会有一缕白*冒出,它的成分是什么呢?猜想与假设:A.白*是燃烧时生成的二氧化碳;B.白*是燃烧时生成的水蒸气;C.白*是石蜡蒸气凝成的石蜡固体小颗粒进行实验:⑴吹灭蜡烛,立即用一个蘸有澄清石灰水的烧杯罩住白...
-
木直中绳, ,其曲中规。 ,不复挺者, ...
问题详情:木直中绳, ,其曲中规。 ,不复挺者, 。故木受绳则直, 。 ,则知明而行无过矣。(《荀子·离骚》)【回答】輮以为轮 虽有槁曝 ...
-
直角坐标系中,点P(1,4)在A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
问题详情:直角坐标系中,点P(1,4)在A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限【回答】A知识点:平面直角坐标系题型:选择题...
相关文章
- 关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子B.两种不同...
- 关于静电现象,下列说法正确的是A.摩擦起电现象说明通过做功可以创造出电荷B.摩擦起电实质上是电荷从一个物体转移...
- 关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使得本来没有电子和质子的物体中创生了电子和质子B.两...
- 关于摩擦起电,下列说法正确的是( )A.任何两个物体相互摩擦时会发生带电现象B.摩擦起电的两个物体一定带有等...
- 关于摩擦起电,下列说法中正确的是( )A.摩擦起电是由于在摩擦过程中有新的电荷产生B.摩擦起电的两个物体一定...
- 下列对物体带电现象的叙述正确的是( )A.经过摩擦使某物体带负电,那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子B....
- 感应起电和摩擦起电都能使物体带电,关于这两种使物体带电的过程,下列说法中正确的是( )A.感应起电和摩擦起电都...
- 下列有关起电的说法正确的是( )A.摩擦起电说明电荷是可以创造的B.摩擦起电时物体带负电荷是因为在摩擦过程中...
- 摩擦后带的电荷,在生产和生活上给人们带来很多麻烦,下列各种现象中,由于摩擦起电引起的是( )A.印刷厂里的...
- “顿牟缀芥”是两干多年前我国古人对摩擦起电现象的观察记录,“顿牟缀芥”是指经摩擦后的带电琥珀能吸起小物体。我...