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第2節(jié)庫侖定律(第二課時)庫侖定律:1.庫侖定律的內(nèi)容:2.公式表示:各量表示的物理意義:(特別是r)3.應(yīng)用范圍:(1)點(diǎn)電荷:(2)真空4.注意點(diǎn):(1)大小、方向(2)符合牛頓第三定律(3)庫侖力的運(yùn)算與一般力相同例1:真空中有兩個點(diǎn)電荷,試回答A:保持電荷間的距離不變,一個電荷的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍,另一個電荷的電荷量為原來的一半,庫侖力變?yōu)樵瓉淼膸妆?B:保持一個電荷的電荷量不變,另一個電荷的電荷量變?yōu)樵瓉淼?倍,同時,電荷間的距離變?yōu)樵瓉淼?倍,庫侖力變?yōu)樵瓉淼膸妆?C:保持兩個電荷的電荷量不變,電荷間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼?6倍時,電荷間的距離為原來的幾倍?(2倍)(1/2倍)(1/4倍)例2:甲、乙兩個相同的小球,甲球帶有4×10-12C的正電荷,乙球帶有6×10-12C的負(fù)電荷,放在真空中相距為10cm的地方,甲、乙兩球的半徑遠(yuǎn)小于10cm。(1)試求兩球之間的庫侖力,并說明是引力還是斥力?(2)將兩個導(dǎo)體球相互接觸再放回原處,其作用力多大?是斥力還是引力?4×10-12×6×10-12(1)根據(jù)庫侖定律,兩個點(diǎn)電荷間的庫侖力F為:=9×109
×(0.1
)2=2.16×10-11NF=kQ1Q2r2(引力)1×10-12×1×10-12(2)根據(jù)庫侖定律,兩個點(diǎn)電荷間的庫侖力變?yōu)镕1=9×109
×(0.1
)2=9×10-13NF1=kQ1Q2r2(斥力)例3:三個相同的金屬小球,原來有兩個小球帶電量相等,相互間的引力為F,用第三個不帶電的小球,依次接觸兩個帶電小球后在移走,則原來兩個帶電小球間的庫侖力為原來的()A.1/2B.1/4C.1/8D.3/8C例4.兩個相同的金屬小球,帶電量之比為1∶7,相距為r,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()A.4/7B.3/7C.9/7D.16/7C.D例5.兩個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Q1Q2A、C二、含庫侖力的共點(diǎn)力平衡(1)確定對象(2)受力分析(3)合成或正交分解(4)運(yùn)用平衡條件例1.A、B兩個點(diǎn)電荷,相距為r,A帶有9Q的正電荷,B帶有4Q的正電荷(1)如果A和B固定,應(yīng)如何放置第三個點(diǎn)電荷q,才能使此電荷處于平衡狀態(tài)?(2)如果A和B是自由的,又應(yīng)如何放置第三個點(diǎn)電荷,使系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),且求第三個點(diǎn)電荷的電量q的大小及電性.++AB9Q4Q-QC例2.如圖所示,兩絕緣細(xì)線分別系著a、b兩個小球,并懸掛在O點(diǎn),當(dāng)兩個小球靜止時,它們處于同一水平面上,此時α1<α2,則:(1)則兩個小球哪個質(zhì)量大?(2)線的拉力哪個大?α1α2m2m1例3.(04年天津)中子內(nèi)有一個電荷量為正的上夸克和兩個電荷量為負(fù)的下夸克,一簡單模型是三個夸克都在半徑為的同一圓周上,如圖1所示。圖2給出的四幅圖中,能正確表示出各夸克所受靜電作用力的是(
)例4.(09年浙江)如圖所示,在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均為q(q>0)的相同小球,小球之間用勁度系數(shù)均為ko的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時,每根彈簧長度為lo已知靜電力常量為k,若不考慮彈簧的靜電感應(yīng),則每根彈簧的原長為()C.D.A.B.D.C三、庫侖力與圓周運(yùn)動例:在一個點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場中,一群負(fù)離子恰好以點(diǎn)電荷為圓心沿圓弧從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn),如圖2所示,則這些負(fù)離子具有相同的()A.動能和電荷量之比;B.動量和電荷量之比;C.速度和電荷量之比;D.質(zhì)量和電荷量之比A三、含庫侖力的動力學(xué)問題例.在光滑絕緣的水平面上,A、B兩點(diǎn)分別放著質(zhì)量為m和2m的兩個帶電小球,帶電荷量分別為QA和QB。將兩小球
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