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第2节库仑定律 知识回顾1 自然界中有两种电荷 且同种电荷相排斥 异种电荷相吸引2 物体所带电荷的多少叫做电荷量 符号 q 单位 c物体所带正电荷的多少用正数表示 如某物体带有5c的电 即带有5c的正电物体所带负电荷的多少用负数表示 如某物体带有 5c的电 即带有5c的负电 虽然人们早就知道了摩擦会起电 但却不知道为什么会起电 一直到上个世纪1911年卢瑟福提出了原子的核式结构才解开了这个谜3 摩擦起电的原因 不同物质的原子核束缚电的能力不同 4 实质 电子的转移结果 两个相互摩擦的物体带上了等量的异种电荷 一 静电感应 感应起电 静电感应 把电荷移近不带电的导体 可以使导体带电的现象 感应起电 利用静电感应使物体带电的方法 感应起电的原理分析 1 导体中存在着大量的自由电子 2 电荷间有相互作用力 连在一起的ab导体上的自由电子被带有正电的c吸引过来 因而靠近c的a上聚集了一定量的负电荷 而在离c较远的b上则聚集了等量的正电荷 二 电荷守恒定律 电荷既不能创造 也不能消灭 只能从一个物体转移到另一个物体 或从物体的一部分转移到另一部分 在转移的过程中 电荷的总量不变 三 元电荷 一个电子 或质子 所带的电荷量称为元电荷 那么一个电了或质子带有多少电量呢 物理学家密立根以反复实验确定了电子所带的电量值 c 注意 元电荷是自然界最小的带电量单位 电子的电荷量仅仅是数值上等于元电荷 而电性为负 所有的实验还指出 任何带电的粒子 所带电量或者等于电子或质子的电量 或者是它们的电量的整数倍 三 库仑定律 用控制变量法来研究 1 f与r有关 2 f与q有关 库仑扭秤测出了电荷间微小的作用力并计算出了k的数值 静电力常量 结论 真空中的库仑定律 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比 跟它们间的距离的平方成反比 作用力的方向在它们的连线上 适用条件 1 真空中2 点电荷 带电体的形状 大小对相互作用力的大小可以忽略 那么带电体可以看作一个点 所带电荷称为点电荷 点电荷是一种理想模型 点电荷间库仑力的作用方向在两点电荷的连线上 具体方向由相斥或相吸来判断 例1真空中有a b两个点电荷 相距10厘米 b的带电量是a的5倍 如果a电荷受到的静电力是10 4n 那么b电荷受到的静电力应是下列答案中的哪一个 a 5 10 4nb 0 2 10 4nc 10 4nd 0 1 10 4n 例2两个完全相同的均匀带电小球 分别带电量q1 2c正电荷 q2 4c负电荷 在真空中相距为r且静止 相互作用的静电力为f 1 今将q1 q2 r都加倍 相互作用力如何变 2 只改变两电荷电
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