“頓牟綴芥”是兩幹多年前我國古人對摩擦起電現象的觀察記錄,“頓牟綴芥”是指經摩擦後的帶電琥珀能吸起小物體。我...
問題詳情:
“頓牟綴芥”是兩幹多年前我國古人對摩擦起電現象的觀察記錄,“頓牟綴芥”是指經摩擦後的帶電琥珀能吸起小物體。我們可以將其簡化為下述模型分析探究。
在某處固定一個電荷量為Q的點電荷,在其正下方h處有一個原子。在點電荷產生的電場(場強為E)作用下,原子的負電荷中心與正電荷中心會分開很小的距離l,形成電偶極子。描述電偶極子特徵的物理量稱為電偶極矩p,p=ql,這裏q為原子核的電荷。實驗顯示,p=αE,α為原子的極化係數,是與原子本身特*有關的物理量,反映原子被極化的難易程度。被極化的原子與點電荷之間產生作用力F。在一定條件下,原子會被點電荷“綴”上去。
(1)判斷F是吸引力還是排斥力?簡要説明理由;
(2)若固定點電荷的電荷量增加一倍,力F如何變化?
(3)若原子與點電荷間的距離減小為原來的一半,力F如何變化?
【回答】
解析:(1)F為吸引力。理由:當原子極化時,,與Q異*的電荷在庫侖力作用下移向Q,而與Q同*的電荷在庫侖力作用下遠離Q,這樣異*電荷之間的吸引力大於同*電荷之間的排斥力,總的效果表現為F是吸引力。
(2)電荷Q與分離開距離l的一對異*電荷之間的總作用力為:
F=k- k
考慮到l<<h,化簡得:F=kqQ(-)=2 kQql/h3.
利用p=ql,可得F=2 kQp/h3.
根據點電荷電場強度公式,若固定點電荷的電荷量增加一倍,即Q增大為2Q,被極化的原子處的電場強度E增大到原來的2倍。由p=αE可知電偶極矩p增大到原來的2倍。
由F=2 kQp/h3.可知作用力F增大到原來的4倍。
(3) 根據點電荷電場強度公式,若原子與點電荷間的距離減小為原來的一半,即h減小為原來的一半,被極化的原子處的電場強度E增大到原來的4倍。由p=αE可知電偶極矩p增大到原來的4倍。
由F=2 kQp/h3.可知作用力F增大到原來的32倍。
【點評】此題以頓牟綴芥切入,電偶極矩等中學物理沒有涉及到的知識,但是題述給出了相關説明。解答時要正確運用數學知識和近似計算。
知識點:專題六 電場和磁場
題型:綜合題
-
下列元素原子半徑最大的是 ( )A、Li B、F C、Na D、Cl
問題詳情:下列元素原子半徑最大的是 ( )A、Li B、F C、Na D、Cl【回答】C知識點:元素週期律題型:選擇題...
-
估計21的算術平方根的大小在( ) A.2與3之間 B. ...
問題詳情:估計21的算術平方根的大小在() A.2與3之間 B. 3與4之間 C. 4與5之間 D.5與6之間...
-
默寫古詩名句,並寫出相應的作家、篇名。(12分)①像野馬在平原上奔馳,像 ,...
問題詳情:默寫古詩名句,並寫出相應的作家、篇名。(12分)①像野馬在平原上奔馳,像 ,像 。②五嶺逶迤騰細浪, 。(*《七律·長征》)...
-
______bytheclearwaters,thisforestprovidesvisitorswithaw...
問題詳情:______bytheclearwaters,thisforestprovidesvisitorswithawonderfulchancetoseesomeendangeredbirdsinthewild.A.BeingsurroundedB.SurroundingC.Surrounded D.Tobesurrounded【回答】C【解析】試題分析:考查過去分詞做狀語:句意:被清澈的水包圍着,這...
相關文章
- 下列有關起電的説法正確的是( )A.摩擦起電説明電荷是可以創造的B.摩擦起電時物體帶負電荷是因為在摩擦過程中...
- “頓牟”指玳瑁的*殼,“掇芥”什麼意思,“ “頓牟”指玳瑁的*殼,“掇芥””的解釋是吸引芥子之類的輕小的物體.不考慮萬有引力的作用,發生“頓牟掇芥”時,兩...
- 摩擦後帶的電荷,在生產和生活上給人們帶來很多麻煩,下列各種現象中,由於摩擦起電引起的是( )A.印刷廠裏的...
- 關於摩擦起電,下列説法正確的是( )A.任何兩個物體相互摩擦時會發生帶電現象B.摩擦起電的兩個物體一定帶有等...
- 關於靜電現象,下列説法正確的是A.摩擦起電現象説明通過做功可以創造出電荷B.摩擦起電實質上是電荷從一個物體轉移...
- 感應起電和摩擦起電都能使物體帶電,關於這兩種使物體帶電的過程,下列説法中正確的是( )A.感應起電和摩擦起電都...
- 關於摩擦起電,下列説法中正確的是( )A.摩擦起電是由於在摩擦過程中有新的電荷產生B.摩擦起電的兩個物體一定...
- 下列有關起電的説法正確的是( )A、摩擦起電説明電荷是可以創造的B、摩擦起電時物體帶負電荷是因為在摩擦...
- 關於摩擦起電現象,下列説法正確的是( )A.摩擦起電現象使本來沒有電子和質子的物體中產生電子和質子B.兩種不同...
- “頓牟掇芥”是兩千多年前我國古人對摩擦起電現象的觀察記錄,經摩擦後帶電的琥珀能吸起小物體,現用下述模型分析研究...