物理选修3-1库仑定律习题课.ppt

库仑定律习题课,复习: 、两种电荷：正电荷 负电荷 、使物体带电的方法： （）摩擦起电： （）静电感应： （）接触起电： 电中和 、电荷量的表示：元电荷：用“e”表示。 e=1.60X10-19C 任何电荷的电量都是元电荷的整数倍 、电荷守恒定律：,近异远同,库仑定律,、库仑定律的内容： 、公式表示： 、应用范围： （）点电荷： 理想化模型 （）真空 、注意点： （1）符合牛顿第三定律 （2）库仑力的运算与一般力相同,一、两导体接触后电荷分配规律：,、完全相同的金属小球接触后电荷分配 同种电荷：先相加再平分 异种电荷：先中和再平分,例1：两个相同的金属小球、，带等量同种电荷，相距为r,现引入第三个相同的金属小球，与、相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（ ） / B. 3/ C. / D. 无法确定,变式：两个相同的金属小球、，带等量异种电荷，相距为r,现引入第三个相同的金属小球，与、相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（ ） / B. 3/ C. / D. 无法确定,变式：两个相同的金属小球，带电量之比为17，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（ ） 4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7,C D,例2:两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,AC,变式:两个带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,D,例3、有两个完全相同的带电小球和。分别带电10和-Q, 球心间距为R，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C反复不断地和A、B轮流接触，最后移开C，A、B间的作用力变为原来的多少倍？,9/10,、不完全相同的金属物体接触后电荷分配规律： 不一定均分，分配的比例与两个导体的大小及形状有关，如果两个导体的大小形状确定，则分配比例一定,二、含库仑力的共点力的平衡,分析方法与力学相同 (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5、 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C，才能使此电荷处于平衡状态？此时对C的电性及电量q有无要求？ （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？此时对第三个点电荷C的电量q的大小及电性有无要求？,+,+,A,B,9Q,4Q,三、含库仑力的动力学问题,运用牛顿第二定律结合运动学公式求解,例7、 如图，质量均为m的三个带电小球A、B、C，放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为L，（L比球半径r大的多），B球带电量为QB=-3q，A球带电量为QA=6q,若在C上加一水平向右的恒力F，要使A、B、C三球始终保持L的间距运动，求 （1）F的大小？ （2）C球所带电量为多少？带何种电荷？,+,例8、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/2,如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A，在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B，当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为.若两次实验中B的电量分别为q1和q2，分别为30和45，则q2/q1为 ( ),解析：对A球受力分析如图所示， 由于绳子的拉力和点电荷的斥力 的合力大小等于A小球的重力，满足关系： 可得F电mAgtan， 又由AB之间静电力： 若绳长为L，则A、B球间的距离rLsin 由式联立求解可得： 可见q与tansin2成正比代入数据得： 故正确选项为C.,答案：C 点评：本题重点考查库仑力参与的力的平衡问题，处理本题时用三角形法则建立直角三角形，直接写出FGtan比用正交分解法省时若考生审题时，把图中h做不变量，表示为rhtan，会错选D，所以D项为“陷阱”项,(2009南宁高二检测)如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一个固定的质点A.在Q的上方P点用丝线悬挂着另一个质点B.A、B两质点因带同种电荷而相斥，致使悬线与竖直方向成角，由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对P点的拉力大小将 ( ) A保持不变 B先变小后变大 C逐渐减小 D逐渐增大,答案：A 解析：以B为研究对象，受力分析如图所示，由相似三角形对应边成比例知：,mg/PQFT/PB，所以 故FT保持不变.,如图所示，光滑平面上固定金属小球A，用长L0的绝缘弹簧将A与另一个金属小球B连接，让它们带上等量同种电荷，弹