库仑定律(第2课时).ppt

第2节 库仑定律 （第二课时） 库仑定律： １.库仑定律的内容： ２.公式表示： 各量表示的物理意义：（特别是r) ３.应用范围： （１）点电荷： （２）真空 ４.注意点： 　（１）大小、方向　　 　（２）符合牛顿第三定律 　（３）库仑力的运算与一般力相同 例1：真空中有两个点电荷，试回答 A：保持电荷间的距离不变，一个电荷的电荷量变为原来的4倍，另一个电荷的电荷量为原来的一半，库仑力变为原来的几倍? B：保持一个电荷的电荷量不变，另一个电荷的电荷量变为原来的2倍，同时，电荷间的距离变为原来的2倍，库仑力变为原来的几倍? C：保持两个电荷的电荷量不变，电荷间的相互作用力变为原来的16倍时,电荷间的距离为原来的几倍? ( 2倍 ) ( 1/2倍 ) ( 1/4倍 ) 例2：甲、乙两个相同的小球，甲球带有4×10-12C的正电荷，乙球带有6×10-12C的负电荷，放在真空中相距为10cm的地方，甲、乙两球的半径远小于10cm。 （1）试求两球之间的库仑力，并说明是引力还是斥力？ （2）将两个导体球相互接触再放回原处，其作用力多大？是斥力还是引力？ 4×10-12×6×10-12 （1）根据库仑定律,两个点电荷间的库仑力F为： = 9×109 × ( 0.1 ) 2 = 2 .16×10 -11 N F= k Q1Q2 r2 （引力） 1×10-12×1×10-12 （2）根据库仑定律，两个点电荷间的库仑 力变为F1 = 9×10 9 × ( 0.1 ) 2 = 9×10 -13 N F1= k Q1Q2 r2 （斥力） 例3：三个相同的金属小球，原来有两个小球带电量相等，相互间的引力为F，用第三个不带电的小球，依次接触两个带电小球后在移走，则原来两个带电小球间的库仑力为原来的（ ） A.1/2 B.1/4 C.1/8 D. 3/8 C 例4.两个相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r,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（ ） A.4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7 C.D 例5.两个带同种电荷的相同金属小球(两球距离远大于小球的直径）所带电量分别为Q1，Q2，现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（ ） A. 可能变大 B. 可能变小 C. 可能不变 D. 以上三种都可能存在 Q1 Q2 A、C 二、含库仑力的共点力平衡 (1)确定对象 (2)受力分析 (3)合成或正交分解 (4)运用平衡条件 例1. A、B两个点电荷，相距为r，A带有9Q的正电荷，B带有4Q的正电荷（1）如果A和B固定，应如何放置第三个点电荷q，才能使此电荷处于平衡状态？（2）如果A和B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，且求第三个点电荷的电量q的大小及电性. + + A B 9Q 4Q - QC 例2.如图所示，两绝缘细线分别系着a、b两个小球，并悬挂在Ｏ点，当两个小球静止时，它们处于同一水平面上，此时α1α2，则： （1）则两个小球哪个质量大？ （2）线的拉力哪个大？ α1 α2 m2 m1 例3.（04年天津）中子内有一个电荷量为正的上夸克和两个电荷量为负的下夸克，一简单模型是三个夸克都在半径为的同一圆周上，如图1所示。图2给出的四幅图中，能正确表示出各夸克所受静电作用力的是（ ） 例4.（09年浙江）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q（q0）的相同小球，小球之间用劲度系数均为ko的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为lo已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（ ） C. D． A. B. D. C 三、库仑力与圆周运动 例：在一个点电荷+Q产生的电场中，一群负离子恰好以点电荷为圆心沿圆弧从a点运动到b点，如图2所示，则这些负离子具有相同的（ ） A. 动能和电荷量之比； B. 动量和电荷量之比； C. 速度和电荷量之比； D. 质量和电荷量之比 A 三、含库仑力的动力学问题 例.在光滑绝缘的水平面上，A、B两点分别放着质量为m和2m的两个带电小球，带电荷量分别为QA和QB。将两小球同时释放，已知释放时,QA的加速度为a，经过一段时间后，QB的加速度大小也是a，此时QB的速度大小为v，求此时QA的速度大小和加速度的大小各为多大？ 加速度为2a，速度为2v。 * *