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1、库仑定律的应用.精品课件.1复习复习:、两种电荷：、两种电荷：正电荷正电荷 负电荷负电荷、使物体带电的方法：、使物体带电的方法：（）摩擦起电：（）摩擦起电：（）静电感应：（）静电感应：（）接触起电：（）接触起电：、电荷量的表示：元电荷：用、电荷量的表示：元电荷：用“e”e”表示。表示。e=1.60X10e=1.60X10-19-19C C 任何电荷的电量都是元电荷的整数倍任何电荷的电量都是元电荷的整数倍 、电荷守恒定律：、电荷守恒定律：近反远同近反远同.精品课件.2库仑定律库仑定律、库仑定律的内容：、库仑定律的内容：、公式表示：、公式表示：、应用范围：、应用范围：（）点电荷：（）点电荷：理想化
2、模型理想化模型（）真空（）真空、注意点：、注意点：（1 1）方向判断：同斥、异吸）方向判断：同斥、异吸 符合牛顿第三定律符合牛顿第三定律 （2 2）大小计算：电量带入绝对值）大小计算：电量带入绝对值.精品课件.3点电荷：点电荷：+Q+QL=4r+Q-QL=4r-+物理模型物理模型，即如果满足相互之间距离远大，即如果满足相互之间距离远大于带电体大小则带电体便可看做点电荷于带电体大小则带电体便可看做点电荷.精品课件.4处理方法：处理方法：库仑定律库仑定律受力分析受力分析类型一 含库仑力的共点力的平衡 分析方法与力学相同分析方法与力学相同(1)(1)确定对象确定对象(2)(2)受力分析：受力分析：a
3、)a)重力重力 b)b)库仑力库仑力 c)c)弹力、摩擦力弹力、摩擦力(3)(3)合成或正交分解合成或正交分解 (4)(4)运用平衡条件运用平衡条件注意：绝缘平面、绝缘杆（绳）等不导电；注意：绝缘平面、绝缘杆（绳）等不导电；光滑面无摩擦光滑面无摩擦 .精品课件.5例例1：如图，一质量为：如图，一质量为210-5千克，带电量为千克，带电量为810-7库仑的小球库仑的小球B，用长为，用长为30厘米的细线悬挂在厘米的细线悬挂在O点，现将另一小球点，现将另一小球A逐渐移近逐渐移近它，两球恰好等高，且平衡，此时细线与竖直方向为它，两球恰好等高，且平衡，此时细线与竖直方向为37，两球，两球间距为间距为15
4、厘米。试求厘米。试求A球带电量。球带电量。BA.精品课件.6 例例2 2、如图所示，在一条直线上有两个相距如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m0.4m的点电荷的点电荷A A、B B，A A带电带电+Q Q，B B带电带电9 9Q Q。现引入第三个点电荷。现引入第三个点电荷C C，恰好使三个，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：点电荷处于平衡状态，问：C C应带什么性质的电荷？应放于何处应带什么性质的电荷？应放于何处？所带电量为多少？所带电量为多少？答案：答案：C C应带负电，带电量为应带负电，带电量为9 9Q Q/4 4，放于，放于BABA延长线上距离延长线上距离A A 0.2m0.2m处。
5、处。三点共线三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大两同夹异、两大夹小、近小远大.精品课件.7类型二、含库仑力的动力学问题类型二、含库仑力的动力学问题运用运用牛顿第二定律牛顿第二定律结合结合运动学公式运动学公式求解求解注意：仅在受力分析时，增加库仑力的分析，注意：仅在受力分析时，增加库仑力的分析，其它解题过程与原来相同。其它解题过程与原来相同。对象：受力分析对象：受力分析 建立牛顿第二定律建立牛顿第二定律 过程：运动分析过程：运动分析建立速度公式、位移公式建立速度公式、位移公式 .精品课件.8例1、光滑水平面有A、B两个带电小球，A的质量是B的质量的2倍，将两球由静止释放，初始A的加速度为a,经
6、过一段时间后，B的加速度也为a，速度大小为v，此时，A的加速度为 .a/2A B 现象：现象：A的加速度在减少，库仑力在减少，的加速度在减少，库仑力在减少，相互排斥，间距增大。相互排斥，间距增大。依据：牛顿第二定律，牛顿第三定律依据：牛顿第二定律，牛顿第三定律.精品课件.9例例2 2 如如图图，质质量量均均为为m m的的三三个个带带电电小小球球A A、B B、C C，放放置置在在光光滑滑的的绝绝缘缘水水平平面面上上，彼彼此此相相隔隔的的距距离离为为L L，（L L比比球球半半径径r r大大的的多多），B B球球带带电电量量为为Q QB B=-3q=-3q，A A球球带带电电量量为为Q QA A
7、=6q,=6q,若若在在C C上上加加一一水水平平向向右右的的恒力恒力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的间距运动的间距运动.求（求（1 1）F F的大小？的大小？（2 2）C C球所带电量为多少？带何种电荷？球所带电量为多少？带何种电荷？ACB+-F6q-3qQC+.精品课件.10ACB+-F6q-3qQC+F3m3ma对整体对整体对整体对整体:FBABAFCACAa对对A A对对A:aFCBCBFABAB对对B对对B:QC=+8qF=18Kq2/L2.精品课件.11例题例题3：光滑绝缘的水平面上，有三个可视为：光滑绝缘的水平面上，有三个可视为点电荷的小球
8、，质量均为点电荷的小球，质量均为m，间距相等，均，间距相等，均为为L，处于等边三角形三个顶点上，如图。若，处于等边三角形三个顶点上，如图。若用沿用沿ab连线的中垂线方向的水平恒力连线的中垂线方向的水平恒力F0拉动小拉动小球球c，可以使得三个球保持相对静止，共同在，可以使得三个球保持相对静止，共同在水平面上加速运动，当水平面上加速运动，当c的电量为的电量为Q时，时，a、b带电量各为多少？静电力常量带电量各为多少？静电力常量K已知已知c a b .精品课件.12例例4:一一摆摆长长为为L的的单单摆摆，摆摆球球质质量量为为m，带带有有负负电电荷荷，电电量量为为q，如如果果悬悬点点A处处放放一一正正电
9、电荷荷，电电量量也也为为q，要要使使摆摆能能在在竖竖直直平平面面内内作作完完整整的的圆圆周周运运动动，如如图图所所示示，则则摆摆在在最最低低点点的的速速度度最最小小值值为为多多少？少？+-V VA A-GF电电“水流星水流星”模型模型最高点临界条件最高点临界条件最高点临界条件最高点临界条件:T=0选用物理规律选用物理规律选用物理规律选用物理规律:向心力公式向心力公式+E守恒守恒.精品课件.13例题：光滑的绝缘的斜面，倾角为例题：光滑的绝缘的斜面，倾角为。斜面上。斜面上固定一个带电量为固定一个带电量为Q Q的小球的小球a a，用绝缘线悬挂另，用绝缘线悬挂另一带电量为一带电量为-Q-Q的小球的小球
10、b b，b b的质量为的质量为M M。给。给b b球初球初速度后，速度后，b b恰能在斜面上做圆周运动。求：恰能在斜面上做圆周运动。求：小球小球b b在轨迹最高点的速度和在最低点的速度。在轨迹最高点的速度和在最低点的速度。.精品课件.14例题：如图带电量分别为例题：如图带电量分别为q1q2，质量，质量分别为分别为m1,m2的金属小球，用细线悬挂的金属小球，用细线悬挂于于O点，平衡时，两球等高，且点，平衡时，两球等高，且，则可判定（则可判定（）A q1必大于必大于q2B q1必小于必小于q2C m1必大于必大于m2D m1必小于必小于m2学以致用学以致用.精品课件.15练习题：练习题：例题、光滑
11、绝缘的斜面，倾角例题、光滑绝缘的斜面，倾角=37 ，斜面上，斜面上的的B球质量球质量m=10/3kg,带电量与量与A球初始球初始时相等，相等，A球与球与B球球间距距L=0.3m且且处同一水平同一水平线上上时，B恰静止。将恰静止。将A球球电荷荷释放一部分后，放在斜面上放一部分后，放在斜面上与与B间距仍距仍为L=0.3m时，球，球B仍能在斜面上静止仍能在斜面上静止不不动，如，如图所示。所示。求：求：A球球释放掉多少放掉多少电荷？荷？AB学以致用学以致用A.精品课件.16练习练习2：两个相同的金属小球，带电量之比：两个相同的金属小球，带电量之比为为1717，相距为，相距为r,r,两者相互接触后在放回
12、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位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（原来的（）A.A.4/7 B.3/7 4/7 B.3/7 C.9/7 D.16/7C.9/7 D.16/7C DC D学以致用学以致用.精品课件.17练练习习3:两两个个带带同同种种电电荷荷的的相相同同金金属属小小球球(两两球球距距离离远远大大于于小小球球的的直直径径）所所带带电电量量分分别别为为Q1，Q2，现现让让它它们们接接触触后后再再放放回回原原处处，那那么么它它们们的的相相互互作作用用与与原原来来相相比（比（）A.可能变大可能变大 B.可能变小可能变小 C.可可能能不不变变 D.以以上上三三种种都都可可能能存在存在Q1Q2AC学以致用学以致用.精品课件.18 练习练习4 4：有两个完全相同的带电小球和。分别带：有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，将它们用绝缘支柱固定，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球起来，现用第三个一样的不带电的金属球C C反复不断反复不断地和地和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间的作用力变间的作用力变为原来的多少倍？为原来的多少倍？9/10学以致用学以致用.精品课件.19