(6分)如图,三个固定的带电小球a,b 和c,相互间的距离…——2018 高考物理第 3 题答案解析

2018_新课标I卷

2018 全国 第 3 题 单选题 区分题
2018_新课标I卷

3.(6分)如图,三个固定的带电小球a,b 和c,相互间的距离分别为ab=5cm,$\mathtt { b c } = 3 \mathtt { c m }$ ,ca=4cm,小球c所受库仑力的合力的方向平行于a,b的连线,设小球a,b 所带电荷量的比值的绝对值为k,则(  )

A. a,b的电荷同号, $k { = } \frac { 1 6 } { 9 }$
B. a,b 的电荷异号, $k { = } \frac { 1 6 } { 9 }$
C. a,b 的电荷同号, $k { = } \frac { 6 4 } { 2 7 }$
D. a,b 的电荷异号, $k { = } \frac { 6 4 } { 2 7 }$
参考答案

D

查看原卷 →

完整解析 · 逐步详解

【考点】2G:力的合成与分解的运用;A4:库仑定律

【专题】31:定性思想;43:推理法;53E:电荷守恒定律与库仑定律专题

【分析】对小球C受力分析,根据库仑定律,与矢量的合成法则,结合几何关系,及三角知识,即可求解。

【解答】解:根据同种电荷相斥,异种电荷相吸,且小球c所受库仑力的合力的方向平行于a,b 的连线,可知,a,b 的电荷异号,

对小球C受力分析,如下图所示:

因 $a b = 5 c m$ ,bc=3cm, $\mathtt { C a = 4 c m }$ ,因此ac⊥bc,那么两力的合成构成矩形,

依据相似三角形之比,则有: $\frac { a } { F _ { b } } = \frac { a c } { b c } = \frac { 4 } { 3 }$

而根据库仑定律, $F _ { a } = k \frac { Q _ { c } q _ { a } } { a c ^ { 2 } }$ ,而 $F _ { b } = k \frac { Q _ { c } q _ { b } } { b c ^ { 2 } }$

综上所得, $\frac { 9 a } { 9 b } = \frac { 4 } { 3 } \times \frac { 4 ^ { 2 } } { 3 ^ { 2 } } = \frac { 6 4 } { 2 7 }$ ,故ABC错误,D正确;

故选:D。

【点评】考查库仑定律与矢量的合成法则,掌握几何关系,与三角形相似比的运用,注意小球C的合力方向可能向左,不影响解题的结果。

✅ 来源:2018年 · 全国 · 2018_新课标I卷 · 第 3 题 · 本题已通过全部自动发布校验
题目指纹

这道题真正考什么?

关键能力
电磁学
难度
区分题

同类专题与考点

返回上层