一、电荷库仑定律

库仑定律,初中的知识,1.自然界只存在正、负两种电荷,2.同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.,一、起电方法：1.摩擦起电,摩擦起电的实质是:一个物体失去一些电子而带正电,另一个物体得到这些电子而带负电.,电量（电荷量）,表示字母Q,单位：库伦（C）,+5C,2.接触起电,+2.5C,当两个完全相同的带电体相接触时，,均分电量,2.接触起电,如原来带异种电荷,先中和后均分,-3C,5C+（-3C）=+2C,+2C/2=+1C,当两个完全相同的带电体相接触时，,均分电量,5C+（-3C）=+2C,+2C/2=+1C,如原来带异种电荷,先中和后均分,均分电量,当两个完全相同的带电体相接触时，,+1C,5C+（-3C）=+2C,+2C/2=+1C,如原来带异种电荷,先中和后均分,均分电量,当两个完全相同的带电体相接触时，,3.感应起电,静电感应现象,验电器,起电方式,摩擦起电,静电感应,接触起电,实质：电荷的转移。,电子得失,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,或者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.,元电荷,指电子(或质子)所带的电荷量,e1.6010-19C,所有带电体的电荷量是元电荷e的整数倍.,粒子电荷量Q和粒子质量m之比.,荷质比（比荷）,电子的比荷：,点电荷,只有电荷量而没有大小的几何点。一种理想模型.当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.,电荷之间的作用力,三、库仑定律,电荷间相互作用的电力F叫做静电力或库仑力.,2、大小：,k=9.0109Nm2/C2,3、方向：同性相斥,异性相吸.,k:静电力常量,4、适用条件：,.真空(空气中近似成立),.点电荷,例题,例1.关于点电荷的概念,下列说法正确的是(),A,B,C,D,对于任何带电球体,总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷,只有体积很小的带电体才能看作点电荷,体积很大的带电体一定不能看作点电荷,当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷,C,例题,例2.试比较电子和质子间的静电引力和万有引力.(已知电子质量m1=9.110-31kg,质子质量m2=1.6710-27kg,电子和质子的电荷量都是1.6010-19C.),解：电子和质子的静电引力F1和万有引力F2分别是,F1,F2,=,kQ1Q2,Gm1m2,=,9.01091.6010-191.6010-19,6.6710-119.110-311.6710-27,=,2.31039,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力.,例题,例3.把两个完全相同的小球接触后分开,两球相互排斥,则两球原来的带电情况可能是(),A,B,C,D,原来的其中一个带电,两个小球原来分别带等量异种电荷,两个小球原来分别带同种电荷,两个小球原来分别带不等量异种电荷,ACD,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410-12c的正电荷，乙球带有610-12c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？,410-12610-12,解：,（1）根据库仑定律,两个点电荷间的库仑力F为,=,9109,(0.1)2,=,2.1610-11N,（引力）,110-12110-12,解：,（2）根据库仑定律,两个点电荷间的库仑力变为F1,=,9109,(0.1)2,=,910-13N,（斥力）,例7.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？,+,+,A,B,9Q,4Q,点电荷的静电平衡,8、如图在正方形的三个顶点处各固定一个点电荷Q1、Q2,电性如图，则在另一个顶点再放一个q电荷，要使q静止，Q1、Q2的大小关系如何？q的电荷量和电性能不能确定？,9、如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，偏离B球x的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为T；现在保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距B为1/2x处平衡；则A受到的绳的拉力为（）A.TB.2TC.4TD.8T,带电体的静电平衡,三巩固训练,1、如图A、B、C三只相同的导体球，架在绝缘支架上，已知A球带有正电荷，B、C两球不带电。问：（1）如何使B、C两球都带有正电？（2）如何使B、C两球都带有负电？（3）如何使B、C两球带上异种等量的电荷？,3、如图所示，三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上，q2与q3的距离为q1与q2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零，由此可以判定，三个电荷的电量之比q1：q2：q3为（）A、（9）：4：（36）B、9：4：36C、（3）：2：6D、3：2：6,4、如图所示,真空中两个相同的小球带有等量同种电荷,质量均为0.1g.分别用10cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点,当平衡时B球偏离竖直方向600,A球竖直悬挂且与墙壁接触.求：(1)每个小球的带电量;(2)墙壁受到的压力;(3)每条细线的拉力.,应用多个电荷的库仑定律时，应注意