庫侖定律的應(yīng)用用

庫侖定律的應(yīng)用用第一頁，共三十二頁，2022年，8月28日一、庫侖定律的常規(guī)應(yīng)用問題第二頁，共三十二頁，2022年，8月28日1、兩黑板揩樣的金屬塊，均帶電10－6C，相距0.1m（或100m）時(shí)相互作用的庫侖力多大？2、兩小球A、B分別帶電10Q和Q，則A對B作用力和B對A作用力哪個(gè)較大？3、畫出圖中點(diǎn)電荷q3的受力示意圖例一：第三頁，共三十二頁，2022年，8月28日

★有兩個(gè)半徑為r的帶電金屬球中心相距為L(L=4r),對于它們之間的靜電作用力（設(shè)各球帶電量絕對值相同）A.帶同種電荷時(shí)大于帶異種電荷時(shí)B.帶異種電荷時(shí)大于帶同種電荷時(shí)C.帶等量負(fù)電荷時(shí)大于帶等量正電荷時(shí)D.大小與帶電性質(zhì)無關(guān)，只取決于電量第四頁，共三十二頁，2022年，8月28日

練習(xí)1：有三個(gè)完全相同、大小可以忽略的金屬小球A、B、C，A帶電量7Q，B帶電-Q，C不帶電，將A、B固定起來，然后讓C球反復(fù)與A、B接觸，最后移去C球，試問A、B間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼亩嗌?？解：由于C在A、B間反復(fù)接觸故最終三個(gè)球的帶電量必相同。故第五頁，共三十二頁，2022年，8月28日練習(xí)2：兩個(gè)放在絕緣架上的相同金屬球，相距為d，球的半徑比d小得多，分別帶有電荷q和3q，相互斥力為3F。現(xiàn)將這兩個(gè)金屬球接觸，然后仍放回原處，則它們的相互斥力將變?yōu)椋ǎ〢、0B、FC、3FD、4F相互作用力相互作用力BD第六頁，共三十二頁，2022年，8月28日

例1、真空中有兩個(gè)完全相同的金屬小球甲和乙。給甲球帶上大小為q1的正電荷，給乙球帶上大小為q2的負(fù)電荷，把兩球放在距離為r的兩點(diǎn)，r遠(yuǎn)大于球半徑，兩球間相互作用的庫侖力大小為F?，F(xiàn)使兩球接觸，然后分開放回原處，兩球間相互作用的庫侖力大小變?yōu)镕/8，則兩球原來帶電量大小的關(guān)系可能是：A．q1=2q2

B．q2=2q1

C．q1=4q2

D．q2=8q1

第七頁，共三十二頁，2022年，8月28日拓展：兩個(gè)帶同種電荷的相同金屬小球(兩球距離遠(yuǎn)大于小球的直徑）所帶電量分別為Q1，Q2，現(xiàn)讓它們接觸后再放回原處，那么它們的相互作用與原來相比（）A.可能變大B.可能變小C.可能不變D.以上三種都可能存在解題提醒：運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)律第八頁，共三十二頁，2022年，8月28日4、半徑為R、帶電量為Q的均勻帶電圓環(huán)對放在環(huán)心的電量為q的點(diǎn)電荷的庫侖力多大？上述環(huán)上截取長為L（L?R）的一小段，該段電荷對環(huán)心的點(diǎn)電荷的庫侖力與剩余部分對它的庫侖力哪個(gè)較大？上述剩余部分對環(huán)心點(diǎn)電荷的庫侖力多大？例二：第九頁，共三十二頁，2022年，8月28日

練習(xí)：半徑為R的絕緣球殼上均勻帶有電量為+Q的電荷，在其球心O處放一電量為－Q的點(diǎn)電荷，則該點(diǎn)電荷所受的靜電力為多少？如在球殼上挖去半徑為（r<<R）的一個(gè)小圓孔，則此點(diǎn)電荷所受的靜電力又為多少？方向如何？（已知靜電力恒量為k）第十頁，共三十二頁，2022年，8月28日二、用庫侖定律解決平衡問題第十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日1、用絕緣絲線懸掛一質(zhì)量為m的帶電小球B,放置在電荷量為+Q的小球A附近.如圖所示,A、B兩球在同一水平面上相距S,絲線與豎直方向夾角θ=37o,A、B兩帶電球可看成點(diǎn)電荷。試求(1)絲線拉力(2)A、B兩球之間的靜電力(3)B球所帶電荷的性質(zhì)(4)B球的電荷量的大小++++++ABθ

第十二頁，共三十二頁，2022年，8月28日練習(xí)1：設(shè)月球均勻帶負(fù)電，一電子粉塵懸浮在距月球表面1000km的地方不動(dòng)；又若將同樣的電子粉塵帶到距月球表面2000km的地方，相對月球無初速釋放，則此電子粉塵A.向月球下落B.仍在原處懸浮C．推向太空D．無法判斷第十三頁，共三十二頁，2022年，8月28日練習(xí)2：兩個(gè)很小的帶同種電荷的小球A和B，用絕緣細(xì)線連在一起，如圖所示，A球質(zhì)量為mA＝1.010－3kg，電量qA＝2.010－8C，B球質(zhì)量為mB＝2.010－3kg，電量qA＝3.010－8C，兩球心距離為r＝310－2m，求兩條細(xì)線上的拉力。3.010－2N，2.610－2N第十四頁，共三十二頁，2022年，8月28日

例2、如圖，兩個(gè)帶電小球A、B的質(zhì)量分別為m1和m2，帶電量分別為q1和q2，靜止時(shí)兩懸線與豎直方向的夾角分別為θ1和θ2，且A、B恰好處于同一水平面上，則A、若q1=q2，則θ1=θ2B、若q1=q2，則θ1>θ2C、若m1=m2，則θ1=θ2D、若m1<m2，則θ1<θ2ABθ1θ2第十五頁，共三十二頁，2022年，8月28日

例3、如圖所示，豎直絕緣墻壁上固定一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)A，A點(diǎn)正上方的P點(diǎn)用絕緣絲線懸掛另一質(zhì)點(diǎn)B,A、B兩質(zhì)點(diǎn)因?yàn)閹щ姸嗷ヅ懦?致使懸線與豎直方向成θ角,由于漏電A、B兩質(zhì)點(diǎn)的帶電量緩慢減小，在電荷漏完之前，關(guān)于懸線對懸點(diǎn)P的拉力F1大小和A、B間斥力F2大小的變化情況,下面說法中正確的是A．F1保持不變B．F1先變大后變小C．F2保持不變D．F2逐漸減小BAθP第十六頁，共三十二頁，2022年，8月28日

例4、如圖所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電+Q，B帶電－9Q?，F(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷處于平衡狀態(tài)，問：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電荷？應(yīng)放于何處？所帶電量為多少？思路點(diǎn)撥：由于電荷之間的相互作用只能在電荷所在位置的連線上，根據(jù)物體的平衡條件可知，電荷C只能放在A、B所在的直線上。同時(shí)電荷只有兩種，先分析C帶正電，放于A、B所在的直線上的任何地方，三者都不能平衡，所以C只能帶負(fù)電；又由于B所帶電量多，根據(jù)庫侖定律，電荷C只有靠近A，同時(shí)在BA的延長線上（A的左側(cè)），C本身才可能平衡。第十七頁，共三十二頁，2022年，8月28日

例4、如圖所示，在一條直線上有兩個(gè)相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電+Q，B帶電－9Q?，F(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，恰好使三個(gè)點(diǎn)電荷處于平衡狀態(tài)，問：C應(yīng)帶什么性質(zhì)的電荷？應(yīng)放于何處？所帶電量為多少？答案：C應(yīng)帶負(fù)電，帶電量為9Q/4，放于BA延長線上距離A0.2m處。兩同夾異、兩大夾小、近小遠(yuǎn)大第十八頁，共三十二頁，2022年，8月28日練習(xí)：如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1與q2之間的距離為l1，q2與q3之間的距離為l2，且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。

(1)如果q2為正電荷，則q1為___電荷，q3為____電荷.

(2)q1、q2、q3三者電量大小之比是______________。答案：負(fù)；負(fù)；第十九頁，共三十二頁，2022年，8月28日q1q3三個(gè)自由的點(diǎn)電荷只受庫侖力的平衡規(guī)律練習(xí)：如圖所示，三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3，固定在一直線上，q2與q3距離為q1與q2距離的2倍，每個(gè)點(diǎn)電荷所受靜電力的合均為零，由此可以判定，三個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量之比q1：q2：q3為（）A.-9:4:(-36)B.9:4:36C.-3:2:(-6)D.3:2:6兩同夾異、兩大夾小、近小遠(yuǎn)大q2第二十頁，共三十二頁，2022年，8月28日＋Q1＋Q1-Q2q?拓展：如圖在正方形的三個(gè)頂點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2,電性如圖，則在另一個(gè)頂點(diǎn)再放一個(gè)q電荷，要使q靜止，Q1、Q2的大小關(guān)系如何？q的電荷量和電性能不能確定？第二十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日ff1f1F＋Q1＋Q1-Q2+qf1f1FfF=f-q作業(yè)⑵：課本P9第5題第二十二頁，共三十二頁，2022年，8月28日三、用庫侖定律解決動(dòng)力學(xué)問題第二十三頁，共三十二頁，2022年，8月28日例1：真空中A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷相距L，質(zhì)量分別為m和2m，它們由靜止開始運(yùn)動(dòng)（不計(jì)重力及其它作用力），開始時(shí)A的加速度大小為a，經(jīng)過一段時(shí)間B的加速度大小也為a，那么此時(shí)A、B兩點(diǎn)電荷間的距離為

？第二十四頁，共三十二頁，2022年，8月28日練習(xí)：一根置于水平面上光滑玻璃管（絕緣體），內(nèi)部有兩個(gè)完全一樣的彈性金屬球A、B，帶電荷量分別為9Q和-Q，從圖所示的位置由靜止開始釋放，問兩球再經(jīng)過圖中位置時(shí)，兩球的加速度是釋放時(shí)的幾倍？BA第二十五頁，共三十二頁，2022年，8月28日

例2、在真空中兩根絕緣細(xì)棒組成V字形裝置，處于豎直平面內(nèi)，棒與豎直方向夾角為α，棒上各穿一個(gè)質(zhì)量為m的小球，球可沿棒無摩擦的滑下，兩球都帶+Q的電量，現(xiàn)讓兩小球從同一高度由靜止開始滑下，問兩球相距多遠(yuǎn)時(shí)速度最大？ααmm+Q+Q答案：第二十六頁，共三十二頁，2022年，8月28日例3:如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，沿一條直線依次排列三個(gè)等質(zhì)量的帶電小球A、B、C，在C上沿連線方向施加一恒力F后，三小球恰能在運(yùn)動(dòng)中保持相對位置不變.已知A球電量是+10q，B球電量是+q，開始時(shí)，小球間距r也為已知,求:⑴小球C所帶電量及電性?⑵所施恒力F?ABCF第二十七頁，共三十二頁，2022年，8月28日隔離法:A：B：

整體法：F=3ma聯(lián)立求解得：分析:①三個(gè)小球相對位置不變，相對靜止一起在恒力作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng).設(shè)加速度為a。對A，B小球,只有C球?qū)，B的作用力為引力時(shí)才能使A，B向右勻加速,即小球帶負(fù)電。目錄

其中3maFFABFACAFABFBCB第二十八頁，共三十二頁，2022年，8月28日例4:如圖，在光滑絕緣的水平面上固定著A、B、C三個(gè)帶電小球，它們的質(zhì)量均為m，間距為r，其中A、B帶正電，電量均為q，現(xiàn)對C施加一水平恒力F的同時(shí)放開三個(gè)小球，欲使三個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中保持r不變，試求：①、C球的電量和電性？②、水平恒力F的大?。康诙彭?，共三十二頁，2022年，8月28日分析：①A，B隨C一起運(yùn)動(dòng)，而且保持相對靜止，則一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，C一定帶負(fù)電。對A受力分析如圖：對A：則②對整體：對A：兩式聯(lián)立求解得：maFABFAC第三十頁，共三十二頁，2022年，8月28日例5：如圖，A，B是兩個(gè)帶電小球，電量均外為q,A固定在絕緣支架上，在A的正上方B放在一塊絕緣板上，現(xiàn)在手持絕緣板使B從靜止開始以加速度a豎直向下做勻加速運(yùn)動(dòng)﹝a＜g﹞,B的