庫侖定律習(xí)題課(分類講解)（課堂PPT）

1、.1庫侖定律習(xí)題課.2復(fù)習(xí)復(fù)習(xí): :、兩種電荷：、兩種電荷：正電荷正電荷 負(fù)電荷負(fù)電荷、使物體帶電的方法：、使物體帶電的方法：（）摩擦起電：（）摩擦起電：（）靜電感應(yīng)：（）靜電感應(yīng)：（）接觸起電：（）接觸起電：電中和電中和、電荷量的表示：元電荷：用、電荷量的表示：元電荷：用“e”e”表示。表示。 e=1.60X10e=1.60X10-19-19C C 任何電荷的電量都是元電荷的整數(shù)倍任何電荷的電量都是元電荷的整數(shù)倍 、電荷守恒定律：、電荷守恒定律：近異遠(yuǎn)同近異遠(yuǎn)同.3庫侖定律庫侖定律 、庫侖定律的內(nèi)容：、庫侖定律的內(nèi)容： 、公式表示：、公式表示： 、應(yīng)用范圍：、應(yīng)用范圍： （）點(diǎn)電荷：（）點(diǎn)電

2、荷： 理想化模型理想化模型 （）真空（）真空 、注意點(diǎn)：、注意點(diǎn)： （1 1）符合牛頓第三定律）符合牛頓第三定律 （2 2）庫侖力的運(yùn)算與一般力相同）庫侖力的運(yùn)算與一般力相同122q qFkr .4一、兩導(dǎo)體接觸后電荷分配規(guī)律：、完全相同的金屬小球接觸后電荷分配同種電荷：先相加再平分異種電荷：先中和再平分.5例例1：兩個(gè)相同的金屬小球，帶電量之比為：兩個(gè)相同的金屬小球，帶電量之比為1717，相距為，相距為r,r,兩者相互接觸后在放回原兩者相互接觸后在放回原來的位置上，則它們間的庫侖力可能為原來的位置上，則它們間的庫侖力可能為原來的（來的（ ） 4/7 B. 3/7 4/7 B. 3/7 A.A

3、.C. 9/7 D. 16/7C. 9/7 D. 16/7C DC D.6例例2:兩個(gè)帶同種電荷的相同金屬小球兩個(gè)帶同種電荷的相同金屬小球(兩兩球距離遠(yuǎn)大于小球的直徑）所帶電量球距離遠(yuǎn)大于小球的直徑）所帶電量分別為分別為Q1，Q2，現(xiàn)讓它們接觸后再放，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回原處，那么它們的相互作用與原來相比（相比（ ） A. 可能變大可能變大 B. 可能變小可能變小 C. 可能不變可能不變 D. 以上三種都可能存在以上三種都可能存在Q1Q2AC.7例例3 3、有兩個(gè)完全相同的帶電小球和、有兩個(gè)完全相同的帶電小球和。分別帶電。分別帶電1010和和-Q, -Q, 球心

4、間距球心間距為為R R，將它們用絕緣支柱固定起來，將它們用絕緣支柱固定起來，現(xiàn)用第三個(gè)一樣的不帶電的金屬球現(xiàn)用第三個(gè)一樣的不帶電的金屬球C C反復(fù)不斷地和反復(fù)不斷地和A A、B B輪流接觸，最后輪流接觸，最后移開移開C C，A A、B B間的作用力變?yōu)樵瓉淼拈g的作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？多少倍?9/10.8點(diǎn)電荷、帶電體的靜電平衡點(diǎn)電荷、帶電體的靜電平衡 在真空中某處同時(shí)存在幾個(gè)點(diǎn)電荷、帶電在真空中某處同時(shí)存在幾個(gè)點(diǎn)電荷、帶電體，由于相互間庫侖力的作用而保持平衡狀態(tài)體，由于相互間庫侖力的作用而保持平衡狀態(tài)的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。處理方法：處理方法：庫侖定律庫侖定律受力分析受力分析.9二、含庫侖力的共點(diǎn)

5、力的平衡 分析方法與力學(xué)相同分析方法與力學(xué)相同(1)(1)確定對(duì)象確定對(duì)象(2)(2)受力分析受力分析(3)(3)合成或正交分解合成或正交分解(4)(4)運(yùn)用平衡條件運(yùn)用平衡條件.10電荷平衡問題電荷平衡問題1. 1. 如圖，把質(zhì)量為如圖，把質(zhì)量為2.02.0g的帶電小球的帶電小球A A用絕緣細(xì)用絕緣細(xì)線懸掛，若將電荷量為線懸掛，若將電荷量為Q Q =4.0=4.01010-6-6C C的帶電小的帶電小球球B B靠近靠近A A，當(dāng)兩個(gè)帶電小球等高相距，當(dāng)兩個(gè)帶電小球等高相距30cm30cm時(shí)，時(shí)，繩與豎直方向成繩與豎直方向成45450 0角。求：角。求：B B球受到的庫侖力球受到的庫侖力和和A

6、 A球的帶電量為多少？球的帶電量為多少？ g=10m/s=10m/s2 2450BA.11例例5 5、 A A、B B兩個(gè)點(diǎn)電荷，相距為兩個(gè)點(diǎn)電荷，相距為r r，A A帶有帶有9Q9Q的正電的正電荷，荷，B B帶有帶有4Q4Q的正電荷的正電荷（1 1）如果）如果A A和和B B固定，應(yīng)如何放置第三個(gè)點(diǎn)電荷固定，應(yīng)如何放置第三個(gè)點(diǎn)電荷C C，才能使此電荷處于平衡狀態(tài)？此時(shí)對(duì)才能使此電荷處于平衡狀態(tài)？此時(shí)對(duì)C C的電性及電的電性及電量量q q有無要求？有無要求？（2 2）如果）如果A A和和B B是自由的，又應(yīng)如何放置第三個(gè)點(diǎn)電是自由的，又應(yīng)如何放置第三個(gè)點(diǎn)電荷，使系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)？此時(shí)對(duì)第三個(gè)點(diǎn)

7、電荷荷，使系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)？此時(shí)對(duì)第三個(gè)點(diǎn)電荷C C的電量的電量q q的大小及電性有無要求？的大小及電性有無要求？AB9Q4Q-.12結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)當(dāng)A A、B B已固定已固定，只要求，只要求C C球受力平衡，球受力平衡，則則C C球的位置是唯一確定的，對(duì)其電量、球的位置是唯一確定的，對(duì)其電量、電性無要求電性無要求當(dāng)當(dāng)A A、B B未固定未固定，要求三球均平衡，要求三球均平衡，則對(duì)則對(duì)C C球的位置、電量、電性都有要求球的位置、電量、電性都有要求作業(yè)作業(yè)：將本題中：將本題中B B的電荷量改為的電荷量改為4Q4Q，其余不變其余不變同種電荷放中間，異種電荷在兩邊；同種電荷放中間，異種電荷在兩邊；遠(yuǎn)

8、離大球近小球，平衡位置連成線；遠(yuǎn)離大球近小球，平衡位置連成線；三個(gè)小球都平衡，電量正負(fù)有條件；三個(gè)小球都平衡，電量正負(fù)有條件；第三小球能平衡，電量正負(fù)任意選。第三小球能平衡，電量正負(fù)任意選。.131 12 2m2m11 12 2m2m11 12 2.14三、含庫侖力的動(dòng)力學(xué)問題三、含庫侖力的動(dòng)力學(xué)問題 運(yùn)用運(yùn)用牛頓第二定律牛頓第二定律結(jié)合結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解求解.15例例7 7a/2.16典型例題典型例題例例2 如圖，質(zhì)量均為如圖，質(zhì)量均為m的三個(gè)帶電小球的三個(gè)帶電小球A、B、C，放置在光，放置在光滑的絕緣水平面上，彼此相隔的距離為滑的絕緣水平面上，彼此相隔的距離為L(zhǎng)，（，（L比球半徑

9、比球半徑r大的多），大的多），B球帶電量為球帶電量為QB=-3q，A球帶電量為球帶電量為QA=6q,若在若在C上加一水平向右的恒力上加一水平向右的恒力F，要使要使A、B、C三球始終三球始終保持保持L的間距運(yùn)動(dòng)的間距運(yùn)動(dòng)，求（，求（1）F的大??？（的大??？（2）C球所帶電球所帶電量為多少？帶何種電荷？量為多少？帶何種電荷？ACB-6q-3qQC+關(guān)鍵詞語是什么關(guān)鍵詞語是什么?它們能都處于靜止它們能都處于靜止?fàn)顟B(tài)狀態(tài)? 為什么為什么? 它們什么相同它們什么相同?要確定要確定C帶什么電帶什么電?先研究誰先研究誰?.17ACB-6q-3qQC+a對(duì)整體對(duì)整體對(duì)整體對(duì)整體:maF3 a對(duì)對(duì)A A對(duì)對(duì)A:

10、maLQQKLQQKACAB 22)2(a對(duì)對(duì)B對(duì)對(duì)B:maLQQKLQQKABCB 22)(a對(duì)對(duì)C對(duì)對(duì)C:QC=+8qF=18Kq2/L2.18庫侖定律與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用庫侖定律與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用1 1、如圖，光滑絕緣水平面上固定著、如圖，光滑絕緣水平面上固定著A A、B B、C C三三個(gè)帶電小球，它們的質(zhì)量均為個(gè)帶電小球，它們的質(zhì)量均為m m，間距均為，間距均為r r，A A、B B帶正電，電荷量均為帶正電，電荷量均為q q，現(xiàn)對(duì)，現(xiàn)對(duì)C C施加一水施加一水平力平力F F的同時(shí)，放開三個(gè)小球，欲使三小球在的同時(shí)，放開三個(gè)小球，欲使三小球在運(yùn)動(dòng)過程中保持間距運(yùn)動(dòng)過程中保持間距r r不變

11、，求：不變，求：C C球的電性、球的電性、電荷量和水平力電荷量和水平力F F的大小。的大小。ACBFa.19典型例題典型例題 例例3一擺長(zhǎng)為一擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的單擺，的單擺，擺球質(zhì)量為擺球質(zhì)量為m，帶有負(fù)，帶有負(fù)電荷，電量為電荷，電量為q，如果，如果懸點(diǎn)懸點(diǎn)A處放一正電荷，處放一正電荷，電量也為電量也為q，要使擺能，要使擺能在豎直平面內(nèi)作完整的在豎直平面內(nèi)作完整的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則擺在最低點(diǎn)的速度最則擺在最低點(diǎn)的速度最小值為多少？小值為多少？+GF電電規(guī)范規(guī)范板演板演.20庫侖定律與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用庫侖定律與力學(xué)規(guī)律的綜合應(yīng)用2 2、如圖，一長(zhǎng)為、如圖，一長(zhǎng)為L(zhǎng) L的絕緣細(xì)線

12、下端系一質(zhì)量為的絕緣細(xì)線下端系一質(zhì)量為m m的金的金屬小球，并帶屬小球，并帶-q-q的電荷量，在細(xì)線的懸點(diǎn)的電荷量，在細(xì)線的懸點(diǎn)O O處放一處放一電荷量為電荷量為+q+q的點(diǎn)電荷。要使金屬球能在豎直平面內(nèi)的點(diǎn)電荷。要使金屬球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求：它在最低點(diǎn)的最小速度，做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求：它在最低點(diǎn)的最小速度，若金屬球在最低點(diǎn)剛好達(dá)到這個(gè)速度值，則在整個(gè)若金屬球在最低點(diǎn)剛好達(dá)到這個(gè)速度值，則在整個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)中，細(xì)線的最大拉力是多少？圓周運(yùn)動(dòng)中，細(xì)線的最大拉力是多少？Om-q+q.21 師 生 小 結(jié)v庫侖定律內(nèi)容與適用條件庫侖定律內(nèi)容與適用條件: :真空中兩點(diǎn)電荷作用力規(guī)律真空中兩點(diǎn)電荷作用力規(guī)律 處理問題方法同力學(xué)處理問題方法同力學(xué) 僅多了一個(gè)庫侖力而已！僅多了一個(gè)庫侖力而已！.22 如圖82，光滑平面上固定金屬小球A，用長(zhǎng)L0的絕緣彈簧將