12库仑定律习题

1、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：电中和电中和、电荷量的表示：元电荷：、电荷量的表示：元电荷： 用用“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：近异远同近异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： 理想化模型理想化模型

2、 （）真空（）真空 、注意点：、注意点： （1 1）符合牛顿第三定律）符合牛顿第三定律 （2 2）库仑力的运算与一般力相同）库仑力的运算与一般力相同122q qFkr 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：先中和再平分例例：两个相同的金属小球，带电量：两个相同的金属小球，带电量之比为之比为1717，相距为，相距为r,r,两者相互两者相互接触后在放回原来的位置上，则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它们间的库仑力可能为原来的（ ）A.A. 4/7 B. 3/7 4/7 B. 3/7 C. 9/7 D. 16/7C. 9

3、/7 D. 16/7C DC D例例: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）所带两球距离远大于小球的直径）所带电量分别为电量分别为Q1，Q2，现让它们接触，现让它们接触后再放回原处，那么它们的相互作后再放回原处，那么它们的相互作用与原来相比（用与原来相比（ ） 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. 以上三种都可能以上三种都可能存在存在Q1Q2AC例例. . 有两个半径为有两个半径为r r的带电金属球中心相距为的带电金属球中心相距为L(L=4r), L(L=4r), 对于它们之间的静电作用力（设对于它们之间的静

4、电作用力（设每次各球带电量绝对值相同）每次各球带电量绝对值相同）( )( ) A. A. 带同种电荷时大于带异种电荷时带同种电荷时大于带异种电荷时 B. B. 带异种电荷时大于带同种电荷时带异种电荷时大于带同种电荷时 C. C. 带等量负电荷时大于带等量正电荷时带等量负电荷时大于带等量正电荷时 D. D. 大小与带电性质无关，只取决于电量大小与带电性质无关，只取决于电量QQL=4rB例、有两个完全相同的带电小球例、有两个完全相同的带电小球和。分别带电和。分别带电1010和和-Q, -Q, 球心球心间距为间距为R R，将它们用绝缘支柱固定，将它们用绝缘支柱固定起来，现用第三个一样的不带电起来，现

5、用第三个一样的不带电的金属球的金属球C C反复不断地和反复不断地和A A、B B轮流轮流接触，最后移开接触，最后移开C C，A A、B B间的作用间的作用力变为原来的多少倍？力变为原来的多少倍？ 9/10、不完全相同的金属物体接、不完全相同的金属物体接触后电荷分配规律：触后电荷分配规律： 不一定均分，分配的比例与不一定均分，分配的比例与两个导体的大小及形状有关，两个导体的大小及形状有关，如果两个导体的大小形状确定，如果两个导体的大小形状确定，则分配比例一定则分配比例一定二、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(3)

6、(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例、例、 A A、B B两个点电荷，相距为两个点电荷，相距为r r，A A带有带有9Q9Q的的正电荷，正电荷，B B带有带有4Q4Q的正电荷的正电荷（1 1）如果）如果A A和和B B固定，应如何放置第三个点电固定，应如何放置第三个点电荷荷C C，才能使此电荷处于平衡状态？此时对，才能使此电荷处于平衡状态？此时对C C的电性及电量的电性及电量q q有无要求？有无要求？（2 2）如果）如果A A和和B B是自由的，又应如何放置第三是自由的，又应如何放置第三个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对个点电荷，使系统处于平衡状态？此时对

7、第三个点电荷第三个点电荷C C的电量的电量q q的大小及电性有无的大小及电性有无要求？要求？AB9Q4Q-Q1Q1-Q2q?例、如图在正方形的三例、如图在正方形的三个顶点处各固定一个点个顶点处各固定一个点电荷电荷Q Q1 1、Q Q2 2, ,电性如图，电性如图，则在另一个顶点再放一则在另一个顶点再放一个个q q电荷，要使电荷，要使q q静止，静止，Q Q1 1、Q Q2 2的大小关系如何？的大小关系如何？q q的电荷量和电性能不的电荷量和电性能不能确定？能确定？2142QQ 系统平衡系统平衡例例.如图所示如图所示,在光滑水平面上固定三在光滑水平面上固定三个等质量的带电小球个等质量的带电小球(

8、均可视为质均可视为质点点)A、B、C,三球排成一条直线三球排成一条直线.若若释放释放A球的瞬间球的瞬间,A球的加速度大小球的加速度大小为为1m/s2,方向向左方向向左;若释放若释放C球瞬间球瞬间,它的加速度大小为它的加速度大小为2m/s2,方向向右方向向右;则释放则释放B球的瞬间球的瞬间,B球的加速度大球的加速度大小和方向小和方向?ABC1m/s2方向向左方向向左三、含库仑力的动力学问题三、含库仑力的动力学问题 运用运用牛顿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例、例、 如图，质量均为如图，质量均为m m的三个带电的三个带电小球小球A A、B B、C C，放置在光滑的绝缘，放

9、置在光滑的绝缘水平面上，彼此相隔的距离为水平面上，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球带电球带电量为量为Q QB B=-3q=-3q，A A球带电量为球带电量为Q QA A=6q,=6q,若若在在C C上加一水平向右的恒力上加一水平向右的恒力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？带何种球所带电量为多少？带何种电荷？电荷？ACB-6q-3qQC+ 例例. .一摆长为一摆长为L L的单摆，的单摆，摆球质量为摆球质量为m m，带

10、有，带有负电荷，电量为负电荷，电量为q q，如果悬点如果悬点A A处放一正处放一正电荷，电量也为电荷，电量也为q q，要使摆能在竖直平面要使摆能在竖直平面内作完整的圆周运动，内作完整的圆周运动，如图所示，则摆在最如图所示，则摆在最低点的速度最小值为低点的速度最小值为多少？多少？+GF电电例例. A. A、B B两个点电荷，相距为两个点电荷，相距为r r，A A带有带有9Q9Q的正电荷，的正电荷，B B带有带有4Q4Q的正电荷的正电荷（1 1）如果）如果A A和和B B固定，应如何放置第三个固定，应如何放置第三个点电荷点电荷q q，才能使此电荷处于平衡状态？，才能使此电荷处于平衡状态？（2 2）如果）如果A