第2节库仑定律答案.doc

第2节　库 仑 定 律库仑是法国物理学家库仑定律内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们的电荷量的乘积成正比跟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．库仑定律公式：F＝k静电力常量k＝9.0×10库仑定律适用条件：真空中两个静止点电荷之间的相互作点电荷：带电体间的距离比它们自身的大小大得多以至其形状、大小及电荷分布状况对相互作用力的影响可以忽略．两个电荷之间的相互作用力是作用力与反作用力遵循牛顿第三定律．实验证明：两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而改变．因此两个或两个以上的点电荷对某一个电荷的作用力等于各个点电荷对这个电荷的作用力的矢量和．如果知道带电体上的电荷分布根据库仑定律和力的合成法则就可以求出带电体间的静电力的大小和方向．基础巩固下列说法中正确的是() A．点电荷是指体积很小的电荷F＝k知当两电荷间的距离趋近于零时静电力将趋于无穷大若两点电荷的电荷量q＞q则q对q的静电力等于q对q的静电力用库仑定律计算出的两电荷间的作用力是两者受力的总和在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关．他选用带正电的小球A和B球放在可移动的绝B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点如图所示．实验时先保持两球电荷量不变使A球从远处逐渐向B球靠近观察到两球距离越小B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变改变小球所带的电荷量观察到电荷量越大球悬线的偏角越大．实验表明：两电荷之间的相互作用力随其距离的______而增大随其所带电荷量的________而增大．此同学在探究中应用的科学方法是 __________(选填“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”)．答案：减小　增大　控制变量法两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)固定在相距为r的两处它们间库仑力的大小为F两小球相互接触后将其固定距离变为则两球间库仑力的大小为() A.F B.F C.F D．12F 解析：由库仑定律得：F＝k两球相互接触后各自带电荷量Q′＝＝Q故当二者间距为时两球间库仑力F′＝k＝，故F′＝正确．两个半径均为1 的导体球分别带上＋Q和－3Q的电荷量两球心相距90 相互作用力大小为F.现将它们碰一下后又分开两球心间相距3 则它们的相互作用力大小变为() A．3 000F B．1 200F C．900F D．无法确定解析：两球心相距90 时两球距离比球本身大得多由库仑定律＝＝k；两球相碰后电荷量变为－Q、－Q但两球心距离变为这时两球不能再被看作点电荷所以不能用库仑定律计算．但可定性分析由于同性相斥、异性相吸原理电荷向远端移动所以距离大于3 ＜. 5．(多选)两个完全相同的金属小球带电荷量之比为1∶7相距为r两球相互接触后再放回原来位置则它们的库仑力可能为原来的() A. B. C. D. 解析：设两小球的电荷量分别为Q和7Q则在接触前它们的库仑力大小为＝.当两球带同种的电荷时接触后它们的电荷量要平均分配各为4Q库仑力大小为＝，此时的库仑力为原来的倍．当两球带异种电性的电荷时接触后它们的电荷要3Q，库仑力大小为F＝，是原来的倍．能力提升如图所示三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电带负电所带电荷量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示它应是() A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 解析：据“同电性相斥异电性相吸”规律确定电荷c受到a和b的库仑力F、F的方向若F＝F则两力的合力沿水平方向考虑到a的带电荷量小于b的带电荷量故F大于F与F的合力只能为F故选两个大小相同的小球带有同种电荷m1和m带电荷量分别是q和q用绝缘线悬挂后因静电力而使两悬线张开分别与重垂线方向的夹角为α和α且两球处于同一水平线上如右图所示若α＝α则下述结论正确的是() A．q1一定等于q一定满足＝一定等于m必须同时满足q＝qm2 解析：由于小球所处的状态是静止的故用平衡条件去分析．以小球m为研究对象则小球m受三个力F、F、m作用以水平和竖直方向建立直角坐标系如下图所示此时只需分解F由平衡条件　得则＝同理对m分析得＝由于α＝α故＝可得m＝m可见只要m＝m不管q、q如何都等于αC. 8．(多选)如图所示两根绝缘丝线挂着两个质量相同的小球A、B此时上、下丝线的受力分别为T和T；如果使A带正电使B带负电上下丝线的受力分别为T和T则下列关于T和T的关系判断正确的是() A．TA′＝TTB 解析：以A、B两球组成的整体为研究对象无论是小球带电还是小球不带电分析其受力情况并根据平衡条件可知：上方丝线的拉力大小总是等于下面