庫倫定律知識點與典型習(xí)題訓(xùn)練

1、答案：1、距 離、電FkQiQ2F2Gm , m2F9.0X 10X1.60X1019X1.60X 1019第-=3127 =2.3<1039F2 6.67<1011X910X1031X1.67<1027第二節(jié) 庫侖定律誘思探究為了測定水分子是極性分子還是非極 性分子，可做如下實驗：在酸式滴定管中注 入適當蒸儲水，打開活塞，讓水慢慢如線狀 流下，把用絲綢摩擦過的玻璃棒接近水流， 發(fā)現(xiàn)水流向靠近玻璃棒的方向偏轉(zhuǎn)，這證明水分子是極性分子，說明原因。提示：由于絲綢摩擦過的玻璃棒帶正 電，而水分子又是極性分子，故當玻璃棒靠 近水流時，先使水分子顯負電的一端靠近玻 璃棒（同性相斥，異性

2、相吸），帶正電的一 端遠離玻璃棒。而水分子兩極的電荷量相 等，這就使帶正電的玻璃棒對水分子顯負電 的一端的引力大于對水分子顯正電的一端 的斥力，因此水分子所受的合力指向玻璃 棒，故水流向靠近玻璃棒方向偏轉(zhuǎn)。學(xué)習(xí)引導(dǎo)一、基礎(chǔ)知識梳理1、影響兩電荷之間相互作用力的因素 有：, 在探究影響兩電荷之間相互作用力的因素時采用了 方法2、庫侖定律內(nèi)容表述：力的大小跟 兩個點電荷的 成正比， 跟它們的 成反比.作用力的方向其公式：靜電力常量k =庫侖定律適用條件： 3、點電荷是 Q1Q2mim2Fi 一 k2- ， F2 - G2-，rr量、控制變量2、電荷量的乘積、距離的二次方、在兩個點電荷的連線上、Fk

3、qq2、9.0 x 109N- m2/C2r真空中，點電荷3、理想化模型二、重難點突破1、關(guān)于“點電荷”，應(yīng)讓學(xué)生理解 這是相對而言的，只要帶電體本身的 大小跟它們之間的距離相比可以忽 略，帶電體就可以看作點電荷.嚴格 地說點電荷是一個理想模型，實際上 是不存在的.這里可以引導(dǎo)學(xué)生回顧 力學(xué)中的質(zhì)點的概念.容易出現(xiàn)的錯 誤是：只要體積小就能當點電荷，應(yīng) 予以糾正.2、課本中表述的庫侖定律只適用 于真空，也可近似地用于氣體介質(zhì)， 其它條件下不適用.3、任何一個帶電體都可以看成是 由許多點電荷組成的.任意兩點電荷 之間的作用力都遵守庫侖定律.用矢 量求和法求合力.4、帶電小球可等效看成電量都集 中

4、在球心上的點電荷.5、靜電力同樣具有力的共性，遵循牛 頓第三定律，遵循力的平行四邊形定則。6、庫侖扭秤實驗實驗中要體驗其 實驗技巧：（1）小量放大（2）等分電 量法確定電量。解題指導(dǎo)【例題1】：試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力.已知電子的質(zhì)量m1=9.10 x 10-31 kg,質(zhì)子的質(zhì)量 02=1.67X 10-27 kg .電子和質(zhì)子的電荷量都是1.60 x 10-19C.解析：這個問題不用分別計算電子 和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力，而是 列公式，化簡之后，再求解.電子和質(zhì) 子間的靜電引力和萬有引力分別是名師點拔1 .體驗點電荷是一種理想化的物 理模型，.2 .明確在研究微觀帶電粒子

5、的相互作 用時為什么可以忽略萬有引力.3 .在用庫侖定律進行計算時，要用電 荷量的絕對值代入公式進行計算，然后 根據(jù)是同種電荷，還是異種電荷來判斷 電荷間的相互作用是引力還是斥力.例2,固定的兩個帶正電的點電荷q1和q2,電荷量之比為1:4,相距為d,引入第三個點電荷q3,要q3能處于平衡狀態(tài)，對q3的位置、正負、電荷量有何要求？解析：q1和q2的位置如圖1.2.2所示， 要q3平衡，則要q1對甲的庫侖力F13與q2 對q3的庫侖力F23大小相等，方向相反。要F13與 F23方向 相反，由圖可知 q3 必在 q1、q2 的連線之間。設(shè)q1q2+M(+ :圖 1.2.2q3與中的距離為x,則q3

6、對q3電荷量的大小、電荷的正負均無要 求。名師點拔1。實質(zhì)是受力平衡問題。2。如果q1、q2為異種電荷，要F13與F23方 向相反，由圖可知 q3必在q1、q2連線的左 側(cè)或右側(cè)延長線上。要F13=F23,因q1<q2,故q3到q1的距離應(yīng)較小，所以 甲應(yīng)在q1、 q2連線的左側(cè)。設(shè)它和q1的距離為x1應(yīng)有： kq1q3/x/2= kq3q2/（d+x/）2, 1- xz=d3.可得到一個小結(jié)論 q3要平衡：q1、q2為同種電荷時，q3應(yīng)在q1、q2 的連線之間且靠近電荷量小的電荷；q1、q2為異種電荷時，q3應(yīng)在 q1、q2的連線左側(cè)或右側(cè)延長線上（靠近電荷量小 的電荷一側(cè)）；對q3電

7、荷量的大小、電荷的正負均無要 求。4.如果要求q1、q2、q3均處于平衡狀 態(tài)，其條件是：三點共線，兩大夾小，兩同 夾異，三個點電荷的電荷量關(guān)系為 、匕簿2 4麗3 v'qq （其中q2電荷量 最小且與q1、q3性質(zhì)相反，）例3。兩個大小相同的小球帶有同種m1q1m2q2懸線張開，分別與鉛垂線成夾角。1和。圖1.2.32,且兩球同處一水平面上，如圖 1。2。3電荷（可看作點電荷），質(zhì)量分別為m1 和m2,帶電量分別為 q1和q2,用 絕緣線懸掛后，因靜電力而使兩與q2的距離為（d-x）。所示，若。1=0 2,則下列結(jié)論正確的是:由 F13=F23 得：kqq3/x2= kq3q2/(d

8、-x)2,A. q1 一定等于q2； B . 一定滿足x=d/3(q 1/m1=q2/m2);C. m 一定等于m> D .必須同時滿足同步練習(xí)qi=q2 , m=m解析：因為小球所處的狀態(tài)是靜止的， 所 以用平衡條件去分析。1 .關(guān)于庫侖定律.以下說法 中正確的是（）A.庫侖定律適用于點電荷 點電荷其實就是體積很小的 帶電體B.庫侖定律是實驗定律Fx合0Fy合0C.庫侖定律僅對靜止的點電荷間相互作用 才正確得qiq2K 2 T sin 10rT cos i mi g 0qiq2tg i krmigr同理對口分析得：tg 2K-qq4m?grD.根據(jù)庫侖定律，當兩個點電荷間的距離趨 近于

9、零時，則庫侖力趨近于無窮大2 .有三個相同的金屬小球 A、B、C,其中 A、B兩球帶電情況相同， C球不帶電.將 A、B兩球相隔一定距離固定起來，兩球間 的庫侖力是F,若使C球先和A接觸，再與 B接觸，移去C,則A、B間的庫侖力變?yōu)椋?）A. F/2B. F/40 i= 0 2,1- tg 0 i=tg 0 2, m=mC. 3F /8 D. F/i0可見，只要 m=m>,不管qi、q2如何，0 i都等于。2, 正確答案是C名師點拔i。關(guān)鍵是把庫侖力當作某 一與重力，彈力類似的具體的力來處理。運 用有關(guān)處理力的方法解決。2.不管qiq2如何，兩式中K qiq2是相等 gr2的，遵循作用力

10、與反作用力規(guī)律。3. A關(guān)于庫侖定律的公式 F kQ耍，下 r列說法中正確的是（）A.當真空中兩個電荷間距離 r8時，它們間的靜電力F- 0B.當真空中兩個電荷間距離r-0時，它們間的靜電力F 8（兩球同處一水平線上）的公式就不適用了3.若 m>n2 時，0 i< 0 2, m<m；時，0 i> 0 2C.當兩個電荷間的距離 一8時，庫侖定律8.固定的A和B兩個點電荷都帶正電，相 距8cm今將第三個點電荷 線上，A的內(nèi)側(cè)距2cm處， 狀態(tài)，則必有()A. C應(yīng)帶正電，且空 qBB. C應(yīng)帶負電，且生 qBc. c帶電可正可負，且D. C帶電可正可負，且D.當兩個電荷間的

11、距離 r0時，電荷不能 看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用了AD4.將兩個半徑極小的帶電小球，置于一 個絕緣的光滑水平面上，相隔一定的距離從 靜止開始釋放，那么下列敘述中正確的是( )A.它們的加速度一定在同一直線上，而且方向可能相同B.它們的加速度可能為零C.它們的加速度方向一定相反D.它們加速度的大小一定越來越小 5. A、B兩點電荷間的距離恒定，當其他電 荷移到A、B附近時，A、B間相互作用的庫侖力將()A.可能變大B.可能變小C. 一定不變D.不能確定 6.兩個相同的金屬小球，帶電荷量之比為 1:7,相距為r,兩者相互接觸后再放回原來 的位置上，則它們間的庫侖力可能為原來的()1則它

12、們間的靜電力為 nC放在A與B連C恰好處于靜止1319qA 1qB 9qA Jq B 39.如圖1.2.5所示，兩根細線拴著兩個質(zhì)量 相同的小球A、B,上、下兩根細.一. 4 -J線中的拉力分別是 Ta、Tb,現(xiàn)在使A、B帶同種電荷，此時上、下細線受力分別為 Ta，、Tb， f貝U ()r-£/dA. Ta' =Ta, Tb' >TbB.Ta' =Ta, Tb' <Tb圖 1.2.5C.Ta' <Ta, Tb' >TbB.37D. Ta' >Ta, Tb' <Tb9C.一716D.7.

13、真空中有兩個點電荷，它們間的靜電力為F.如果保持它們間的距離不變，把它們 的電荷量都增大到原來的n倍，則它們間的靜電力為;如果保持電荷量不變，將 距離增大到原來的 n倍，則它們間的靜電力 為;如果使每個點電荷的電荷量都增10 .如圖1.2.6 所示，一個掛在絲線下端的 帶正電的小球B ,靜止在圖示位置；若圈定2.6 的帶正電的小球 A電荷量為Q,B球的質(zhì)量 為m,帶電荷量q, 9=30° , A和B在同一 水平線上，整個裝置處于真空中，求 A、B 兩球之間的距離為多少 ？加到原來的 n倍，同時距離減少到原來的靜止開始釋放，釋放時，A、B的加速度分別為a和4a,經(jīng)時間t, B的速度為v

14、,加,放在 位置才能使三個點電荷都處于靜止 狀態(tài)11 .兩個點電荷，電荷量分別為 qA=4X 10 9C, qB=- 9X 10 9,兩者固定于距離 為20cm的a和b兩點上今有一個點電荷放 在a與b連線上并處于靜止不動，則該點電荷所處的位置是（）A.距a點外側(cè)40cm處B.距a點內(nèi)側(cè)8cm處C.距b點外側(cè)20cm處 D.無法確定12 .在光滑且絕緣 的水平面上，有兩個金屬小球 A、B,它們用牘修2怖彈簧 相連，如圖1.2.7所示在A、B帶有等量同 種電荷后，彈簧伸長X1時小球平衡如果小球 A、B帶電荷量加倍，它們重新平衡時彈簧 伸長為X2,則X1和X2的關(guān)系為（）速度為a,則此時A的速度為,

15、加速 度為.此過程中電場力做的功為15 .真空中有兩個點電荷，帶電荷量分別為 q=5X10-3, q2=-2X10-2C,它們相距 15cm, 現(xiàn)引入第三個點電荷則它的帶電荷量應(yīng)為16 .兩根光滑絕緣棒在同一豎直平面內(nèi)，兩棒與水平面間均成 45°角，棒上圖 1.2.9各穿有一個質(zhì)量為 m、帶電荷量為Q的相同 小球，如圖1.2。9所示.現(xiàn)讓兩球同時從同 一高度由靜止開始下滑，則當兩球相距多大 時，小球的速度達到最大值 ？答案：1、B 2、C3、AD 4、CA . X2=2x1B. X2=4x1C. X2<4X1D. X2>4X15、C 6、CD7、 n2F;n4F13.如圖1.2.8所示，墻壁上 的Q處有一固定的質(zhì)點A ,在Q上方P點用絕緣絲線懸 掛另一質(zhì)量的小球B, A、B帶同種電荷后而使懸線與豎 直方向成3角.由于漏電使帶8、C 9、A三個力作用而平衡F 庫mgtan10、如圖所示，小球B受電荷量逐漸減少，在電荷漏完之前懸纜寸128 P據(jù)庫侖定律得點的拉力大小F>kQqr由、得r,mgtan（）A .