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1、1 1第2节第一章 静电场2 2 既既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大互作用力的大小由哪些因素决定的呢？小由哪些因素决定的呢？猜想猜想? ?1 1、可能跟电荷电量有关、可能跟电荷电量有关2 2、可能与两个电荷间的距离有关、可能与两个电荷间的距离有关控制变量法控制变量法.3 31.定性分析定性分析实验表明：电荷之间的作用力实验表明：电荷之间的作用力（1 1）随）随电荷量电荷量的增大而增大的增大而增大（2 2）随）随距离距离的增大而减少的增大而减少 演示实验演示实验2.定量分析定量分析库仑秤扭实验库仑秤扭实验实验表明：电荷之间的作用力实验表明
2、：电荷之间的作用力（1 1）电量不变电量不变, ,力与距离平方成反比力与距离平方成反比 F1/rF1/r2 2（2 2）距离一定距离一定, ,力与电量的成积成正比力与电量的成积成正比 FqFq1 1q q2 2一一. .探探究影响电荷间相互作用力的因素究影响电荷间相互作用力的因素4 4二二. .库库仑定律仑定律1.1.内容内容: : 真真空中两个静止点电荷之间的相互作空中两个静止点电荷之间的相互作用用力力, ,与与它们的电荷量的乘积成它们的电荷量的乘积成正比正比, ,与与它们的距离它们的距离的二次方成的二次方成反比反比, ,作作用力的方向在它们的连线上。用力的方向在它们的连线上。122q qF
3、kr (K(K叫叫静电力静电力常量常量, , k=9.0k=9.010109 9NmNm2 2/C/C2 2) )计算时不带计算时不带、号、号2.表达式表达式:3.3.适适用范围：用范围：1.1.真空中；真空中； 2.2.点电荷点电荷. .4.4.电电荷间相互作用力叫做荷间相互作用力叫做静电力静电力或或库仑力库仑力. .5 55.5.点点电荷的理解电荷的理解 1 1) )、点电荷是一种、点电荷是一种理想化理想化的物理模型，无大小，的物理模型，无大小，无形状，真正的点电荷是无形状，真正的点电荷是不存在不存在的。的。2 2) )、实际中，如果满足两带电体间的距离、实际中，如果满足两带电体间的距离r
4、 r远大于远大于带电体本身尺寸带电体本身尺寸L L，以至于带电体的，以至于带电体的形状、大小以形状、大小以及电荷的分布及电荷的分布情况对它们之间的作用力的影响可情况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可视为点电荷以忽略时，这样的带电体就可视为点电荷. .3 3) )、带电体能否被看成点电荷取决于自身的几何、带电体能否被看成点电荷取决于自身的几何形状的大小与带电体之间的距离的形状的大小与带电体之间的距离的比较比较. .4)4)、即即使带电体很大也可能看作点电荷使带电体很大也可能看作点电荷. .6 61.1.关于点电荷的下列说法中正确的是关于点电荷的下列说法中正确的是( )( ) A
5、. A.真正的点电荷是不存在的真正的点电荷是不存在的 B. B.点电荷是一种理想模型点电荷是一种理想模型 C. C.足够小的电荷就是点电荷足够小的电荷就是点电荷 D. D.一个带电体能否看成点电荷，不是看它的一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计究的问题的影响是否可以忽略不计7 72.2.关关于点电荷的下列说法中正确于点电荷的下列说法中正确的是的是( )( )A.A.点电荷可以是带电量很大的带电体点电荷可以是带电量很大的带电体B.B.带电体很大时不能看成是点电荷带电体很大时不能看成是点电荷C.C
6、.点电荷其实就是体积很小的电荷点电荷其实就是体积很小的电荷D.D.大小和形状对作用力影响可以忽略的带大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷电体可以看作点电荷8 83.3.下列说法中正确的是：（下列说法中正确的是：（ ）A.A.点电荷就是体积很小的电荷点电荷就是体积很小的电荷B.B.点电荷就是体积和带电量都很小的带电体点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C.C.根据根据 可知，当可知，当r 0 r 0 时，时，F F D.D.静电力常量的数值是由实验得到的静电力常量的数值是由实验得到的122q qFkr 9 91010图1.2-311114.4.三个相同的金属小球三个相同的金属小球
7、a a、b b和和c c，原来，原来c c不带不带电，而电，而a a和和b b带等量异种电荷，相隔一定距带等量异种电荷，相隔一定距离放置，离放置，a a、b b之间的静电力为之间的静电力为F F. .现将现将c c球球分别与分别与a a、b b接触后拿开，则接触后拿开，则a a、b b之间的静之间的静电力将变为（电力将变为（ ）。）。 A AF/2 BF/2 BF/4 F/4 C CF/8 DF/8 D3F/83F/81212 5. 5.两个半径为两个半径为0.3m0.3m的金属球，球心相距的金属球，球心相距1.0m1.0m放放置，当他们都带置，当他们都带1.51.510105 5 C C的正
8、电时，相互作的正电时，相互作用力为用力为F F1 1 ，当它们分别带，当它们分别带+1.5+1.510105 5 C C和和1.51.510105 5 C C的电量时，相互作用力为的电量时，相互作用力为F F2 2 , ,则则有（有（ ） A AF F1 1 = F = F2 2 B BF F1 1 F F2 2 C CF F1 1 F F2 2 D D无法判断无法判断 13136.6.两两个点电荷甲和乙同处于真空中个点电荷甲和乙同处于真空中, , 甲的电量是甲的电量是乙的乙的4 4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的的 倍倍7.7.两个相同的金属小球，带
9、电量之比为两个相同的金属小球，带电量之比为1717，相，相距为距为r,r,两者相互接触后在放回原来的位置上，两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（则它们间的库仑力可能为原来的（ ） A 4/7 B.3/7 A 4/7 B.3/7 C.9/7 D.16/7 C.9/7 D.16/7114148.8.两两个带同种电荷的相同金属小球个带同种电荷的相同金属小球( (两球距离远两球距离远大于小球的直径）所带电量分别为大于小球的直径）所带电量分别为Q Q1 1，Q Q2 2，现，现让它们接触后再放回原处，那么它们的相互作让它们接触后再放回原处，那么它们的相互作用与原来相比（用与原
10、来相比（ ） A.A.可能变大可能变大 B.B.可能变小可能变小 C.C.可能不变可能不变 D.D.以上三种都可能存在以上三种都可能存在Q1Q215159.9.两绝缘细线分别系着两绝缘细线分别系着a a、b b两个小球，并悬挂两个小球，并悬挂在点，当两个小球静止时，它们处于同一在点，当两个小球静止时，它们处于同一水平面上，此时水平面上，此时1 12 2，则，则: : A.A.则两个小球哪个质量大？则两个小球哪个质量大？ B.B.线的拉力哪个大？线的拉力哪个大？1 12 2m2m1161610.10.在光滑且绝缘的水平面上，有两个金属球在光滑且绝缘的水平面上，有两个金属球A A和和B B，它们用
11、一绝缘的轻弹簧相连，在，它们用一绝缘的轻弹簧相连，在A A、B B带带有等量同种电荷后，弹簧伸长量为有等量同种电荷后，弹簧伸长量为X X1 1时小球时小球平衡，如果小球平衡，如果小球A A、B B带电量加倍，它们重新带电量加倍，它们重新平衡时弹簧伸长量为平衡时弹簧伸长量为X X2 2，则有：，则有：( )( ) A A、X X2 2=2X=2X1 1B B、X X2 2=4X=4X1 1 C C、X X2 24X4X4X1 11717倍109 11.11.有有两个完全相同的带电小球和。分别带两个完全相同的带电小球和。分别带电电1010和和-Q, -Q, 球心间距为球心间距为R R，将它们用绝缘
12、支，将它们用绝缘支柱固定起来，现用第三个一样的不带电的金属柱固定起来，现用第三个一样的不带电的金属球球C C反复不断地和反复不断地和A A、B B轮流接触，最后移开轮流接触，最后移开C C，A A、B B间的作用力变为原来的多少倍？间的作用力变为原来的多少倍？181812.A12.A、B B两个点电荷，相距为两个点电荷，相距为r r，A A带有带有9Q9Q的正电荷，的正电荷，B B带有带有4Q4Q的正电的正电荷。荷。（1 1）如果）如果A A和和B B固定，应如何放置第三个点电荷固定，应如何放置第三个点电荷q q，才能使此电荷处于平衡状才能使此电荷处于平衡状态？态？（2 2）如果）如果A A和
13、和B B是自由的，又应如何放置第三个点是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态，且求第三个点电电荷，使系统处于平衡状态，且求第三个点电荷的电量荷的电量q q的大小及电性。的大小及电性。AB9Q4Q-q1919 13. 13.如如图，质量均为图，质量均为m m的三个带电小球的三个带电小球A A、B B、C C，放，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L L，（L L比球半径比球半径r r大的多），大的多），B B球带电量为球带电量为Q QB B=-3q=-3q，A A球带电量为球带电量为Q QA A=6q,=6q,若在若在C C上加一水平向右的恒力上加一水平向右的恒力F F，要使要使A A、B B、C C三球始终保持三球始终保持L L的间距运动，求（的间距运动，求（1 1）F F的大小？（的大小？（2 2）C C球所带电量为多少？带何种电球所带电量为多少？带何种电荷？荷？ACB-6q-3qQC+2020ACB-6q-3qQC+a对整体对整体maF3 a对对A AmaLQQKLQQKACAB 22)2(a对对BmaLQQKLQQKABCB 22)(a对对C对对C:2121