电荷守恒库仑定律习题课经典

1、一、概念掌握1、元电荷例1 关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ）A物体所带的电荷量可以为任意实数B物体所带的电荷量只能是某些特定值C物体带电1.6010-9C，这是因为该物体失去了1.01010个电子D物体带电荷量的最小值为1.610-19C导析 理解元电荷的物理意义，明确物体带电的本质原因，即可正确作出判断.解答 物体带电的原因是电子的得失，故物体所带电荷量必为的整数倍，A错，B、C、D对正确答案为B、C、D2、接触起电，电荷平均分配例2.有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球A带有2.010-5C的正电荷，小球B、C不带电现在让小球C先与球A接触后取走，再让小球B与球A接触后

2、分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三球的带电荷量分别是多少？例有三个完全相同的金属球、，带电量，带电量，不带电将、固定，且、间距离远大于其半径然后让反复与、接触，最后移走球试问、间的相互作用力变为原来的多少倍？导析 本题涉及中和、接触起电等现象及电荷守恒定律、库仑定律等知识，在审题时，能从“反复与、接触”这句话中挖掘出最终三球带电量相同这一隐含条件是至关重要的解答 球反复与、接触，最后三个球带相同的电量，其电量 . 设、球间距离为，其原先的相互作用力大小 、球碰后的相互作用力大小 ，.故、间的相互作用力变为原来的倍3、将带电体视作点电荷的条件例2.两个半径为r的金属球如图所示放置。若两

3、球带有等量异种Q时，两球间的相互作用的店里大小为F，则（ ）(若带等量异种电荷选哪个？)4rA B无法判断导析 由于带电球间电荷的相互作用，使其电荷中心并不位于其球心处，故引起库仑力公式中的发生了变化解答 将两带电金属球视为电荷集中于球心的点电荷，根据库仑定律有 . 故由此很容易错选A事实上球的线度与两球之间的距离差不多，且两金属 球带异种电荷，相互吸引的电力使两球上的电荷分布不均匀，故不能将两球视为 电荷集中于球心的点电荷分析问题时，要特别注意由此引起的的变化 所带异种电荷的吸引作用，使电荷较多地分布在彼此靠近的球面处，使两球 上的“电荷中心”之间的距离小于，故，选项B正确例如图1-1-3所

4、示，真空中有一直径为的带电圆盘，圆心为，圆盘外有、两点，其连线过圆心点且与盘面垂直，若，有一电荷在点受带电圆盘的力为，则它在点时的受力为( ) A. B C D.以上答案都不对导析 在应用物理定律前首先要分析是否满足库仑定律成立的条件因此，做本题时只要先思考一下库仑定律成立的条件即可避免出错解答 由，因不变，所以变为原来的2倍，将变为原来的，故本题很容易错选A但必须注意，因为本题中不满足“点电荷”这个条件，故不能应用库仑定律求解 因此正确答案应选D.拓展 带电圆盘直径为，使相距处的质子所受库仑力为，那么质子在相距处受力为对吗？答案：对 二、常见题型1、补偿法MO例4.如图所示，一个半径为R的绝

5、缘球壳上均匀分布有总电荷量为+Q的电荷另一个电荷量为+q的点电荷固定在该球壳的球心O处现在从球壳最左端M挖去一个半径为r（rR）的小圆孔，则此时位于球心处的点电荷所受库仑力的大小和方向将如何？导析 本题需用补偿法，即把挖去小孔的情况等效为不是挖去小孔而是在小孔处补上一个等量的负电荷，这样可大大简化解题过程但需要注意的是，添补电荷的结果应以不影响原带电体的电荷分布为前提解答 对于带电球体，可把它分割成很多小块，以致每一小块都可看成点电荷，这样每一小缺点电荷对放在球心的点电荷的库仑力大小相等、方向对称相反，因而点电荷所受合力为零 挖去小孔后，相当于在小孔处放一等量异种点电荷则 对施加的库仑力 方向

6、由球心指向小孔中心，例5一半径为的硬橡胶圆环均匀带负电，电量为Q，若截取环顶部的一小段圆弧，且，求剩余电荷对放在环心处带电量为的正点电荷产生的库仑力的大小和方向。答案：；由环心指向被截处.平衡问题AB2.如图所示，把大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥，静止时，绝缘细线与竖直方向的夹角分别为和，且，由此可知（D ）AB球受到的库仑力较大，电荷量较大BB球的质量较大CB球受到细线的拉力较大D两球接触后，再静止时，A球的悬线与竖直方向的夹角仍然小于B球的悬线与竖直方向的夹角例9 如图1-1-11所示，、分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知与之间的距离为，与之间的距离为，且三个点电荷都处于平 衡状态.(1)若为正电荷，则为_电荷,为_电荷 (2) 、三者电量大小之比是_.运动问题例9如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，AB间和BC间的距离均为L已知A球带电量为QA=8q，B球带电量为QB=q，若在C球上施加一个水平向右的恒力F，恰好能使A、B、C三个小球保持相对静止，共同向右加速运动。求：拉力F的大小C球的带电量QCA B CF导析 库仑定律与力学中物体的平衡、牛顿第二定律、功和能等内容相综合时，其解题思路和方法与力学中完全相同，只不过在受力分析时，要多考虑一个库仑