第一章静电场课件 新人教版物理选修311.21.2库仑定律练习.ppt

库仑定律及其应用 1 什么是点电荷 看成点电荷的条件 2 电荷间的相互作用跟哪些因素有关 3 库仑定律的内容 库仑力的公式及使用条件 库仑力的方向 4 库仑做扭秤实验时 那时还没有测量电荷量的方法 甚至电荷量的单位也没有 库仑是用什么方法来改变金属球带电量的多少的 5 在微观领域 万有引力与库仑力相比如何 一 知识回顾 两个点电荷带有相等的电量 要求它们之间相距1m时的相互作用力等于1n 则每个电荷的电量是多少 等于电子电量的多少倍 分析 根据库仑定律 由f r即可计算出电量 二 实例分析 库仑定律的简单应用 两个相同的均匀带电小球 分别带q1 1c q2 2c 在真空中相距r且静止 相互作用的静电力为f 1 今将q1 q2 r都加倍 问作用力变化 2 只改变两电荷的电性 作用力如何 3 只将r加倍 作用力如何 4 将两个球接触一下后 仍放回原处 作用力如何 5 接 4 题 为使两球接触后 静电力的大小不变 应如何放置两球 两个半径相同的金属小球 带电量之比为1 7 相距为r 两者相互接触后再放回原来的位置上 则相互作用力可能为原来的 cd 库仑力公式适用条件 例3 有两个半径为r的带电金属球中心相距为l l 4r 对于它们之间的静电作用力 设每次各球带电量绝对值相同 a 带同种电荷时大于带异种电荷时b 带异种电荷时大于带同种电荷时c 带等量负电荷时大于带等量正电荷时d 大小与带电性质无关 只取决于电量 学习提醒 b 真空中有三个点电荷 它们固定在边长50cm的等边三角形的三个顶点上 每个点电荷都是 2 10 6c 求他们所受的库仑力 库仑定律应用 力的矢量性 如图1所示用两根绝缘细线各悬挂质量分别为m1和m2的小球 悬点为o 两小球带同种电荷 当小球由于静电力作用张开一角度 且 1 2 则 a m1对m2的作用力大于m2对m1的作用力b m1对m2的作用力等于m2对m1的作用力c m1对m2的作用力小于m2对m1的作用力d 没方法判断m1对m2的作用力与m2对m1的作用力的大小关系 库仑定律应用 物体的平衡 a b两个点电荷 相距为l 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 同夹异 大夹小 近小远大 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 此时 a的加速度为 a 2 库仑定律应用 物体的运动 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 c球所带电量为多少 带何种电荷 2 f的大小 u 小结 库仑定律内容与适用条件 真空 空气 中静止点电荷 处理问题方法与力学相同 仅多了一个库仑力而已 三个完全相同的金属小球a b c