库仑定律的应用(好用)

1、库仑定律的应用 复习复习: : 、两种电荷：、两种电荷：正电荷正电荷 负电荷负电荷 、使物体带电的方法：、使物体带电的方法： （）摩擦起电：（）摩擦起电： （）静电感应：（）静电感应： （）接触起电：（）接触起电： 、电荷量的表示：元电荷：用、电荷量的表示：元电荷：用“e”e”表示。表示。 e=1.60X10e=1.60X10-19 -19C C 任何电荷的电量都是元电荷的整数倍任何电荷的电量都是元电荷的整数倍 、电荷守恒定律：、电荷守恒定律： 近反近反远同远同 库仑定律库仑定律 、库仑定律的内容：、库仑定律的内容： 、公式表示：、公式表示： 、应用范围：、应用范围： （）点电荷：（）点电荷：

2、 理想化模型理想化模型 （）真空（）真空 、注意点：、注意点： （1 1）方向判断：同斥、异吸）方向判断：同斥、异吸 符合牛顿第三定律符合牛顿第三定律 （2 2）大小计算：电量带入绝对值）大小计算：电量带入绝对值 +Q+Q L=4r +Q-Q L=4r 处理方法：处理方法： 库仑定律库仑定律受力分析受力分析 类型一 含库仑力的共点力的平衡 分析方法与力学相同分析方法与力学相同 (1)(1)确定对象确定对象 (2)(2)受力分析：受力分析：a)a)重力重力 b)b)库仑力库仑力 c)c)弹力、摩擦力弹力、摩擦力 (3)(3)合成或正交分解合成或正交分解 (4)(4)运用平衡条件运用平衡条件 注意

3、：绝缘平面、绝缘杆（绳）等不导电；注意：绝缘平面、绝缘杆（绳）等不导电； 光滑面无摩擦光滑面无摩擦 例例1：如图，一质量为：如图，一质量为210-5千克，带电量为千克，带电量为810-7库仑的小库仑的小 球球B，用长为，用长为30厘米的细线悬挂在厘米的细线悬挂在O点，现将另一小球点，现将另一小球A逐渐移逐渐移 近它，两球恰好等高，且平衡，此时细线与竖直方向为近它，两球恰好等高，且平衡，此时细线与竖直方向为37， 两球间距为两球间距为15厘米。试求厘米。试求A球带电量。球带电量。 B A 例例2 2、如图所示，在一条直线上有两个相距如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m0.4m的点电荷的点电荷

4、A A、 B B，A A带电带电+ +Q Q，B B带电带电9 9Q Q。现引入第三个点电荷。现引入第三个点电荷C C，恰好使三个，恰好使三个 点电荷处于平衡状态，问：点电荷处于平衡状态，问：C C应带什么性质的电荷？应放于何处？应带什么性质的电荷？应放于何处？ 所带电量为多少？所带电量为多少？ 答案：答案：C C应带负电，带电量为应带负电，带电量为9 9Q Q/ /4 4，放于，放于BABA延长线上距离延长线上距离A A 0.2m0.2m处。处。 三点共线三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远大两同夹异、两大夹小、近小远大 类型二、含库仑力的动力学问题类型二、含库仑力的动力学问题 运用运用牛顿

5、第二定律牛顿第二定律结合结合运动学公式运动学公式求解求解 注意：仅在受力分析时，增加库仑力的分析，注意：仅在受力分析时，增加库仑力的分析， 其它解题过程与原来相其它解题过程与原来相同。同。 对象：受力分析对象：受力分析 建立牛顿第二定律建立牛顿第二定律 过程：运动分析过程：运动分析建立速度公式、位移公式建立速度公式、位移公式 例1 a/2 A B 现象：现象：A的加速度在减少，库仑力在减少，的加速度在减少，库仑力在减少， 相互排斥，间距增大。相互排斥，间距增大。 依据：牛顿第二定律，牛顿第三定律依据：牛顿第二定律，牛顿第三定律 例例2 2 如图，质量均为如图，质量均为m m的三个带电小球的三个

6、带电小球A A、B B、C C，放置在光滑的绝，放置在光滑的绝 缘水平面上，彼此相隔的距离为缘水平面上，彼此相隔的距离为L L，（，（L L比球半径比球半径r r大的多），大的多），B B 球带电量为球带电量为Q QB B=-3q=-3q，A A球带电量为球带电量为Q QA A=6q,=6q,若在若在C C上加一水平向右的上加一水平向右的 恒力恒力F F，要使，要使A A、B B、C C三球始终保持三球始终保持L L的间距运动的间距运动. . 求（求（1 1）F F的大小？的大小？ （2 2）C C球所带电量为多少？带何种电荷？球所带电量为多少？带何种电荷？ ACB - 6q-3q QC +

7、ACB - 6q-3q QC + a 对整体对整体 对整体对整体: maF3 a 对对A A 对对A: ma L QQ K L QQ K ACAB 22 )2( a 对对B 对对B: ma L QQ K L QQ K ABCB 22 )( QC=+8q F=18Kq2/L2 例题例题3：光滑绝缘的水平面上，有三个可视为：光滑绝缘的水平面上，有三个可视为 点电荷的小球，质量均为点电荷的小球，质量均为m，间距相等，均，间距相等，均 为为L，处于等边三角形三个顶点上，如图。若，处于等边三角形三个顶点上，如图。若 用沿用沿ab连线的中垂线方向的水平恒力连线的中垂线方向的水平恒力F0拉动小拉动小 球球c

8、，可以使得三个球保持相对静止，共同在，可以使得三个球保持相对静止，共同在 水平面上加速运动，当水平面上加速运动，当c的电量为的电量为Q时，时，a、b 带电量各为多少？静电力常量带电量各为多少？静电力常量K已知已知 c a b 例例4:一摆长为一摆长为L的单摆，摆球质量的单摆，摆球质量 为为m，带有负电荷，电量为，带有负电荷，电量为q， 如果悬点如果悬点A处放一正电荷，电量处放一正电荷，电量 也为也为q，要使摆能在竖直平面内，要使摆能在竖直平面内 作完整的圆周运动，如图所示，作完整的圆周运动，如图所示， 则摆在最低点的速度最小值为多则摆在最低点的速度最小值为多 少？少？ + G F电电 例题：光

9、滑的绝缘的斜面，倾角为例题：光滑的绝缘的斜面，倾角为。斜面上。斜面上 固定一个带电量为固定一个带电量为Q Q的小球的小球a a，用绝缘线悬挂另，用绝缘线悬挂另 一带电量为一带电量为-Q-Q的小球的小球b b，b b的质量为的质量为M M。给。给b b球初球初 速度后，速度后，b b恰能在斜面上做圆周运动。求：恰能在斜面上做圆周运动。求： 小球小球b b在轨迹最高点的速度和在最低点的速度。在轨迹最高点的速度和在最低点的速度。 例题：如图带电量分别为例题：如图带电量分别为q1q2，质量，质量 分别为分别为m1,m2的金属小球，用细线悬的金属小球，用细线悬 挂于挂于O点，平衡时，两球等高，且点，平衡

10、时，两球等高，且， 则可判定（则可判定（ ） A q1必大于必大于q2 B q1必小于必小于q2 C m1必大于必大于m2 D m1必小于必小于m2 学以致用学以致用 练习题：练习题： 例题、光滑绝缘的斜面，倾角例题、光滑绝缘的斜面，倾角=37 ，斜面上，斜面上 的的B球质量球质量m=10/3kg,带电量与带电量与A球初始时相等，球初始时相等， A球与球与B球间距球间距L=0.3m且处同一水平线上时，且处同一水平线上时，B 恰静止。将恰静止。将A球电荷释放一部分后，放在斜面上球电荷释放一部分后，放在斜面上 与与B间距仍为间距仍为L=0.3m时，球时，球B仍能在斜面上静止仍能在斜面上静止 不动，

11、如图所示。不动，如图所示。 求：求：A球释放掉多少电荷？球释放掉多少电荷？ A B 学以致用学以致用 A 练习练习2：两个相同的金属小球，带电量之比：两个相同的金属小球，带电量之比 为为1717，相距为，相距为r,r,两者相互接触后在放回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位置上，则它们间的库仑力可能为 原来的（原来的（ ） A.A. 4/7 B. 3/7 4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7C. 9/7 D. 16/7 C DC D 学以致用学以致用 练习练习3:两个带同种电荷的相同金属小球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）所带电两球距离远大于小球的直径）所带电 量分别为量分别为Q1，Q2，现让它们接触后再放，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回原处，那么它们的相互作用与原来相 比（比（ ） A. 可能变大可能变大 B. 可能变小可能变小 C. 可能不变可能不变 D. 以上三种都可能存在以上三种都可能存在 Q1 Q2 AC 学以致用学以致用 练习练习4 4：有两个完全相同的带电小球和。分别：有两个完全相同的带电小球和。分别 带