静电场1、2库仑定律习题课.pptVIP

选修3-1第一章静电场;学习目标;合作探究;探究与展示;展示时间结束！;点评与质疑;

【反思总结】力电综合题，可以归纳为“电学问题，力学方法”，只是把库仑力当作一个服从库仑定律的普通力就可以了，其在效果上，和重力、弹力、摩擦力等一样遵循力学规律．;在真空中有两个相距为r的点电荷A和B，带电荷量分别为q1＝－q和q2＝4q，若要将第三个电荷q3放入，要求放入q3后三电荷均处于平衡状态，对q3的电荷量及电性有何要求？;【自主解答】(1)若A、B固定，要让q3平衡，只需是q3所受的A、B对它的静电力大小相等，方向相反即可．让q3受力平衡，必须和q1、q2在同一直线上，因为q1、q2带异种电荷，所以q3不可能在它们之间．

再根据库仑定律，静电力和距离的平方成反比可推知q3应该在q1、q2的连线上，且在q1的外侧(离电荷量小的电荷近一点的地方)．设;;【答案】A、B固定时，对q3的电性和电荷量没有要求；A、B不固定时，q3＝4q，x＝r.;;

【规律总结】用牛顿第二定律处理带电体的运动时，采用的方法与以前相同，只是在受力分析时多了一个库仑力．;变式训练3一根置于水平面上的光滑玻璃管(绝缘体)，内部有两个完全一样的弹性金属球A、B，带电荷量分别为9Q和－Q，从图所示的位置由静止开始释放，问两球再经过图中位置时，两球的加速度是释放时的_____倍．;变式训练4如图所示,把质量为2g的带负电小球A,用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为Q=4.0×10-6C的带电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,则绳与竖直方向成α=45°角.

g取10m/s2,试求:

(1)B球受到的库仑力多大?

(2)A球带电荷量是多少?;解析:对带负电的小球A受力分析如图所示,A受到库仑力F′?重力mg以及绳子的拉力T的作用,其合力为零,因此由正交分解及受力平衡,可得

mg-Tcosα=0①

F′-Tsinα=0②

由①②得

F′=mgtanα=2×10-3×10×1N=2×10-2N

根据牛顿第三定律,B球受到的库仑力:F=F′=2×10-2N.;答案:(1)2×10-2N(2)5×10-8C; 有半径均为r的两个金属球，彼此距离为L，其中L远远大于球的半径r.它们都带正电荷，电荷量分别为Q1、Q2，则它们之间的静电力为()

;【讲析】将两个金属球看做点电荷，???间距为L＋2r

根据库仑定律：F＝ ，

B项正确

;如图所示，分别在A、B两点放置点电荷Q1＝＋2×10－14C和Q2＝－2×10－14C．在AB的垂直平分线上有一点C,且AB＝AC＝BC＝6×10－2m．如果有一电子在C点处，它所受的库仑力的大小和方向如何？

;;变式2.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带正电荷，b带负电荷，a所带电荷量比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条线段中的一条来表示，它应是()

A．F1 B．F2

C．F3 D．F4

;解析：选B.a和c带同种电荷，其间库仑力为斥力，b、c带异种电荷，其间库仑力为引力，又因为a所带电荷量比b的小，所以c受到a的作用力比c受到b的作用力小，根据平行四边形定则求合力如图所示，

故B正确．;[经典案例]如图所示，一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q的电荷，另一电荷量为＋q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷所受的电场力为零，现在球壳上挖去半径为r(r?R)的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小为________，

方向为________．

;图1－2－10;【点评】此题关键是对称思想，既可用填补法(等效法)解答，又可用割除法求解．如果题中不是带电球壳，而是带电圆环，处理方法类似．;3．两个完全相同的金属球，带电荷量之比为1∶7，两球相距为r，两者接触后再放回原位置，则它们之间的库仑力可能是原来的

A. 4/7B.3/7

C. 9/7D.16/7;;;;;;10.如图所示，光滑绝缘导轨与水平面成45°角，两个质量均为m，带等量同种电荷的小球A、B，带电量均为q，静止于导轨的同一水平高度处．求：两球之间的距离．;;;;12.长为L的绝缘细线下系一带正电的小球，其带电荷量为Q，悬于O点，如图所示．当在O点另外固定一个正电荷时，如果球静止在A处，则细线拉力是重力mg的两倍．现将球拉至图中B处(θ＝60°)，放开球让它摆动，问：

(1)固定在O处的正电荷的带电荷量为多少？

(2)球摆回到A处时悬线拉力为多少？;;