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初中物理
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1.
(2024九上·北京市月考)
电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,且在转移的过程中,系统的电荷总数保持不变。根据对称性原理,两个形状、尺寸、材质完全相同的金属带电球互相接触后,电荷将会重新分配,最终两球将带上等量同种电荷。法国物理学家库仑在探究电荷间相互作用力关系时,就利用以上规律使两个金属小球A、B带上等量同种电荷,然后利用扭秤装置得到了电荷间相互作用力的基本规律。为了纪念库仑的贡献,我们将静电荷之间的相互作用力称为库仑力,其大小满足以下特点:库仑力的大小与带电体(带电体尺寸远小于其间距,可视为点电荷)所带的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,即
。根据以上材料,完成下列问题:
(1) 三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上,各球之间的距离远大于小球的直径。球1的带电量为+q,球2的带电量为+nq,球3不带电且离球1和球2很远,此时球1、2之间的库仑力的大小为F。现先使球3与球2接触,再与球1接触,然后将球3移至远处,此时球1、2之间的作用力大小仍为F,方向不变,则:n=
;
(2) 两个电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷位于同一直线上的A、B两点,若将另一个点电荷放在该直线上,可以使这三个点电荷都只在库仑力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是
(选填“正”或“负”)电荷,带电量为
。(真空环境,不受其他带电体影响)
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