库仑定律习题课PPT课件

1 库仑定律习题课 2 复习 两种电荷 使物体带电的方法 摩擦起电 静电感应 验电器 接触起电 电中和 电荷量的表示 元电荷 用 e 表示 e 1 60X10 19C元的意义 电荷守恒定律 3 库仑定律 库仑定律的内容 公式表示 各量表示的物理意义 特别是r 应用范围 点电荷 例 真空 注意点 大小 方向例 符合牛顿第三定律例 库仑力的运算与一般力相同 4 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 5 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 6 4 10 12 6 10 12 解 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 11N 引力 7 1 10 12 1 10 12 解 2 根据库仑定律 两个点电荷间的库仑力变为F1 9 109 0 1 2 9 10 13N 斥力 8 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 9 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 2B 1 4C 1 8D 3 8 C 10 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 4 7B 3 7C 9 7D 16 7 C D 11 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 12 例6 A B C是三个完全相同的金属小球 其中一个带电 让A先后与B接触 再将A C放在距离为R的位置上时 测得A C间的库仑斥力为F1 之后设法让三个球恢复原状 让C先后与B A接触 再将A C放在相距为R的位置 测得A C间的库仑斥力为F1 4 则可以判断带电的是 13 例7 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 14 不完全相同的金属物体接触后电荷分配规律 不一定均分 电荷尽量分布在导体的外表面 15 二 含库仑力的共点力的平衡 分析方法同力学 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 16 例8 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 物体平衡 请你列式 17 物体平衡 两电荷相互作用力F1 F2与其电荷相等与否无关 请你将条件变化一下 出一条题目 18 例9 两绝缘细线分别系着a b两个小球 并悬挂在 点 当两个小球静止时 它们处于同一水平面上 此时 1 2 则 A 则两个小球哪个质量大 线的拉力哪个大 19 例10 在光滑且绝缘的水平面上 有两个金属球A和B 它们用一绝缘的轻弹簧相连 在A B带有等量同种电荷后 弹簧伸长为X1时小球平衡 如果小球A B带电量加倍 它们重新平衡时弹簧伸长量为X2 则有 A X2 2X1B X2 4X1C X24X1 20 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 21 例11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 U 关键词语是什么 它们能都处于静止状态 为什么 它们什么相同 要确定C带什么电 先研究谁 22 对整体 对A 对B 对C QC 8qF 18Kq2 L2 23 四 动量守恒 24 例 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 速度大小为 F ma 2aA aB 0 mAVA mBVB a 2 V 2 a 原距L 现距多少 25 例 两个点电荷甲和乙同处于真空中 甲的电量是乙的4倍 则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的 倍 26 点电荷 物理模型 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 27 2 有两个半径为r的带电