库伦定律精选例题

内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.一、库仑定律１、电荷间相互作用的力F叫做静电力或库仑力.221rQQkF2、大小：k=9.0×109N·m2/C2其中K:静电力常量3、方向：4、适用条件：⑴真空(空气中近似成立)⑵点电荷计算时，若电荷是负电荷只需它的绝对值代入在两电荷的连线上,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.zxxk精品课件二、静电力与万有引力的比较１、相同点：公式形式相同，应用时都有条件都是不接触力，且与距离的二次方成反比２、不同点：万有引力只是相互吸引，而静电力可以是引力，也可以是斥力３、在求静电力时，万有引力可以忽略两个带电小球，质量都是１ｋｇ，带电荷量都是２×１０－５Ｃ，相隔较远，以至于两个小球可看作点荷，试求它们之间的静电力与万有引力之比？(5.4×105)三、点电荷(有电量,没大小的点)1、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离．带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷,(只有电荷量,没有大小、形状)。2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。3、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质点”类似。例:一个半径r1=10cm的带电圆盘,如果考虑它和d1=10m处某个电子的作用力,就完全可以把它看作________.点电荷一个无限大的带电平面而如果这个电子离带电圆盘只有d2=1mm,那么这一带电圆盘又相当于____________________.点电荷:是指这样的带电体,它本身的大小比它到其他带电体的距离小得多.这样,在研究它与其他带电体的相互作用时,可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点.当堂训练当堂训练1、关于点电荷说法中正确的是（）A.真正的点电荷是不存在的．B.点电荷是一种理想模型．C.足够小的电荷就是点电荷．D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计ABD例题例1.把两个完全相同的小球接触后分开,两球相互排斥,则两球原来的带电情况可能是()ABCD原来的其中一个带电两个小球原来分别带等量异种电荷两个小球原来分别带同种电荷两个小球原来分别带不等量异种电荷ACD例2、有三个完全相同、大小可以忽略的金属小球A、B、C，A带电量7Q，B带电-Q，C不带电，将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B接触，最后移去C球，试问A、B间的库仑力变为原来的多少？解：由于C在A、B间反复接触，故最终三个球的带电量必相同。QQQqqBA237//故222277rQkrQQkrqqkFBA2222///422rQkrQQkrqqkFBA74/FF例题例3、有两个半径为r的带电金属球中心相距为L(L=4r),对于它们之间的静电作用力（设每次各球带电量绝对值相同）()A.带同种电荷时大于带异种电荷时B.带异种电荷时大于带同种电荷时C.带等量负电荷时大于带等量正电荷时D.大小与带电性质无关，只取决于电量QQL=4r例题解题提醒点电荷：+Q+QL=4r+++++++Q-QL=4r---+++22rQKF物理模型，即如果满足相互之间距离远大于带电体大小则带电体便可看做点电荷.库仑定律的适用是什么条件？2/2rQKF当堂训练当堂训练2、三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之间的静电力为F。现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的库仑力将变为（）。A．F/2B．F/4C．F/8D．3F/8当堂训练当堂训练C4q2q2q81FFB+qA-qrBAr所以：82qqqBA当堂训练当堂训练2、三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之间的静电力为F。现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的库仑力将变为（）。A．F/2B．F/4C．F/8D．3F/8C当堂训练3带电量分别为+4Q和-6Q的两个相同的金属小球，相距一定距离时，相互作用力的大小为F。若把它们接触一下后，再放回原处，它们的相互作用力的大小变为()A．F/24B．F/16C．F/8D．F/4A当堂训练4、如图所示，质量分别为m1和m2带电量分别为q1和q2的小球，用长度不等的绝缘细线悬挂起来，两细线与竖直方向的夹角分别为α和β（αβ），两小球恰在同一水平面上，那么（）Ａ．两球一定带异种电荷B．q1一定大于q2C．m1一定小于m2D．m1所受库仑力力一定大于m2所受的库仑力AC分析方法与力学相同(1)确定对象(2)受力分析(3)合成或正交分解(4)运用平衡条件5、如图A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q的正电荷，B带有4Q的正电荷（1）如果A和B固定，应如何放置第三个点电荷C，才能使此电荷处于平衡状态？此时对C的电性及电量q有无要求？（2）如果A和B是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对第三个点电荷C的电量q的大小及电性有无要求？++AB9Q4Q-QC答案（１）应放在ＡＢ的连线上距离Ａ右侧３ｒ／５处，Ｃ电荷正负都可以，电量大小任意）（２）应放在ＡＢ的连线上距离Ａ右侧３ｒ／５处，电荷Ｃ必须是负３６Ｑ／２５电荷（３）如果A和B是自由的，而Ｂ电荷变为负４Ｑ，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对第三个点电荷C的电量q的大小及电性有无要求？+－9Q－4Q＋QCAB（３）应放在ＡＢ连线上距离Ｂ右侧２ｒ处，电荷Ｃ应带正３６Ｑ三个自由电荷，在静电力作用下处于平衡状态，则这三个电荷一定在一条直线上，且遵循如下规律：①两边电荷电性相同，中间电荷电性与两边相反，且电荷量较小的一边；②中间电荷电荷量最小。即：“两同夹一异，两大夹一小”如图所示，+Q1和-Q2是两个可自由移动的电荷，且Q2=4Q1．现再取一个可自由移动的点电荷Q3放在Q1与Q2连接的直线上，欲使整个系统平衡，那么()A．Q3应为负电荷，放在Q1的左边．B．Q3应为负电荷，放在Q2的右边C．Q3应为正电荷，放在Q1的左边．D．Q3应为正电荷，放在Q2的右边．难点突破3A5、如图所示，用两根等长的细线各悬一个小球，并挂于同一点，已知它们质量相同，当它们带上同种电荷时，相距r而平衡，若将它们电量都减小一半，待它们重新平衡后，两球间的距离将（）A、大于r/2B、等于r/2C、小于r/2D、不能确定rA当堂训练ABCFC6、如图A、B、C三点位一直角三角形的三个顶点，角B为30度，现在A、B两点放置电荷qA,qB,,测得在C点处正点电荷受静电力方向与AB平行向左，则A带____电，qA：qB=_________负１：８当堂训练7、光滑水平面有A、B两个带电小球，A的质量是B的质量的2倍，将两球由静止释放，初始A的加速度为a,经过一段时间后，B的加速度也为a，速度大小为v，此时，A的加速度为.a/2当堂训练精品课件！精品课件！★我们收获了多少？1.库仑定律的内容和表达式及适用条件真空中两个静止点电荷之间相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2.表达式：3.点电荷理想模型的建立4.库仑实验的方法：控制变量法rqqkF221