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1、1.121.12 库仑定律习题课库仑定律习题课学习目标：学习目标：1、应用库仑定律进行有关综合问题的分析计算。2、理解库仑定律的使用条件及提高分析求解综合问题的能力。知识链接知识链接：1库仑定律的内容和适用条件是什么？：号2共点力的平衡条件是什么？学新知导学：新知导学：从现有教材特点来看，库仑定律的应用强化了几个带电物体之间的相互作用问题即电场的叠加，以及考虑到重力等其他的作用力的平衡情况，所以单独用一节课加深和强化一、库仑定律的基本应用：【例例 1 1】对于库仑定律，下列说法正确的是（C）名姓A.凡计算两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F KQ1Q2r2B.两个带电小球相距非常近时，也
2、能用库仑定律C.相互作用的两个点电荷，不论它们的电量是否相同，所受的库仑力大小一定相等D.两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的一半：【例例 2 2】两个带电小球半径均为 r 两球心间距离为 L，带电量分别为 Q1和 Q2,，把它们放在真级班空中，它们之间的作用力为 F，静电力常数为 k，分析静电力 F 与KQ1Q2L2的大小关系（L 不是远大于 r）.解析：依题设条件，球心间距离3r不是远大于r，故不能把两带电体当作点电荷处理。实际上，由于异种电荷的相互吸引，使电荷分布在两球较靠近的球面处，这样电荷间距离小于3r，故 KQ2(3r)2。同理，若
3、两球带同种电荷Q，则F KQ2F(3r)2说明：说明：1、在一般情况下，我们仅利用此公式来计算两点电荷之间作用力的大小，而力 F 的方向再根据题意另行判定.所以，计算库仑力时，电量Q1、Q2只需代入绝对值即可.2、不论两点电荷所带电量是否相等，相互作用的库仑力总是遵守牛顿第三定律，即它们大小相等、方向相反，且作用在同一直线上.练习练习 1 1、关于点电荷，下列说法中正确的是()(A)只有体积很小的带电体才能看成是点电荷(B)体积较大的带电体一定不能看成是点电荷(C)当两个带电体的大小形状对它们之间的相互作用的影响可忽略时，这两个带电体均可看成点电荷(D)当带电体带电量很少时，可看成点电荷练习练
4、习 2、两个相同的带电金属小球相距r 时，相互作用力大小为 F，将两球接触后分开，放回原处，相互作用力大小仍等于F，则两球原来所带电量和电性()A可能是等量的同种电荷；B可能是不等量的同种电荷；C可能是不量的异种电荷；D不可能是异种电荷。练习练习 3.有两个点电荷所带电量的绝对值均为Q，从其中一个电荷上取下Q 的电量，并加在另一个电荷上，那么它们之间的相互作用力与原来相比().(A)一定变大(B)一定变小(C)保持小变(D)由于两电荷电性不确定，无法判断二、力电综合问题（一）带电体在库仑力及其它力的作用下的平衡问题（一）带电体在库仑力及其它力的作用下的平衡问题。【例例 3 3】如图所示，把质量
5、为 2g 的带负电小球 A 用绝缘细绳悬起，若将带电量为 Q=4.0106C 的带电小球 B 靠近 A，当两个带电小球在同一高度相距 30cm 时，则绳与竖直方向成=45角，试问:(1)B 球受到的库仑力多大?(2)A 球带电量是多少?提示：以 A 球为研究对象，根据其平衡条件，求得 AB 间的相互库仑力。再由库仑定律求得 A 球所带的电量。解：【例例 4 4】如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与 q2之间的距离为 l1，q2与 q3之间的距离为 l2，且三个电荷都处于平衡状态。L1L2q1q2q3（1）如 q2为正电荷，则 q1为电荷，q3为_电荷。（2）q
6、1、q2、q3三者电量大小之比是_。分析：三个点电荷均处于平衡状态，则对每个点电荷来说，它一定受到两个大小相等、方向相反的力的作用。解：总结：三个自由电荷的平衡问题，是静电场中的典型问题。为了使电荷系统处于平衡状态，每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等、方向相反。根据库仑定律和力的平衡条件，可以概括成易记的口诀为：“三点共线，两大夹小，两同夹异，近小远大。“三点共线，两大夹小，两同夹异，近小远大。”练习练习 4、如图所示的三个点电荷q1、q2、q3，固定在一条直线上，q2和q3的距离为q1和q2距离的 2 倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷量q1:q2:q3之比为：A(
7、9):4:(36)B9:4:36C(3):2:(6)D3:2:6练习练习 5、在真空中同一条直线上的 A、B 两点固定有电荷量分别为+4Q 和-Q 的点电荷。将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？+4Q-QABC（二）带电体在库仑力及其它力的作用下的非平衡问题。（二）带电体在库仑力及其它力的作用下的非平衡问题。【例例 5 5】：如图所示，光滑绝缘水平面上固定着A、B、C 三个带电小球，它们的质量均为m，间距均为 r，A 带电量 QA=10q，B 带电量 QB=q
8、，若小球 C 上加一个水平向右的恒力，欲使A、B、C始终保持 r 的间距运动，求：ABCFrr（1）C 球的电性和电量 QC；（2）水平力 F 的大小。解析解析A 球受到 B 球库仑斥力 F1和 C 球库仑力 F2后，要产生水平向右加速度，故F2必为引力，C 球带负电。对、球，分别由牛顿第二定律得：kQCQA2r2kQBQAr2 makQCQBQBQAr2kr2 ma对 A、B、C 系统研究得：a=F/3m联立可得：能力提升能力提升：1、在一条直线上，从左向右依次固定A、B、C 三个质量之比为 mAmBmc123 的带电小球，小球所在的光滑平面是绝缘的。当只将A 球释放的瞬间，它获得向左的加速度，大小为5ms2，当只将 B 球释放的瞬间，它获得向右的加速度，大小为4ms2；那么，当只将C 球释放的瞬间，它获得向的加速度，大小为。2、一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能很好，管内部有两个完全一样的弹性金属小球和，如图示，分别带电荷量和，两球从图中位置由静止释放，问两球再次经过图中位置时，球的瞬时加速度为刚释放时的几倍？