高三物理电荷守恒定律与库仑定律教案

高三物理电荷守恒定律与库仑定律选修3-11江苏通州市二甲中学沙振新自然界存在着两种电荷(electriccharge)，正电荷(positivecharge)与负电荷(negativecharge)(同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引(使物体带电的三种方式:摩擦起电(electrificationbyfriction)，接触起电(electrificationbycontact)，感应起电(electrificationbyinduction)(其本质都是电荷的转移.电荷守恒定律(lawofconservationofcharge):电荷量(electricquantity):比荷:带电体的电荷量和质量的比值，叫做比荷(specific(elementary点电荷(pointcharge):试探电荷(testcharge):二、库仑定律(Coulomb的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上(QQ12F,k2.公式:.2r92,2式中:k，叫静电力恒量(electrostaticforceconstant)ABC+—2.(05全国已知π介子、π介子都是由一种夸克(夸克u或夸克d)du夸克或反夸克)构成的，它们的带电量以下表所示，表中e+—ππud2121+e,e,e，e带电量,e+e下列说法对的的是(AD++A(π由u和构成B(π由d和构成——C(π由u和构成D(π由d和构成ba3.(03全国理综)如图所示，三个完全相似的金属小球a、b、F3b的小。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中F2四条有向线段中的一条来表达，它应是(B)cA.FB.FC.FD.FF123414(如图所示，两个带电小球A、B的质量分别为m、m，带电量分别为q、q。静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为θ、θ，CD12A(若q=q,则θ=θB(若q,q,则θ,θ12121212C(若m=m,则θ=θD(若m,m,则θ,θ12121212,45((04上海)“真空中两个静止点电荷相距10cm.它们之间互相作用力大小为,8根据电荷守恒定律:(1)129k9，102以代入(1)式得:q,b/qq,aq，b,02111112,3,16,15q,(a,a,4b,(3，10,9，10,4，10)C解得,8,152q,q,3，10C,a.qq,1，10C,b.12122q,aq,b,011,8由此解得q,5，10C18q,2，10C2为m，间距均为r，A带电量Q=10q，B带电量Q=q，若小球C上ABa解:对A、B、C系统研究得A球受到B球库仑斥力F和C球库仑力F后，要产生水平向右的加速度，故F力，CQQQQACBC对C球:?QQQQAcBAAk,k,ma22(2)rr24070kq联立??可得:，Qq,F,C23r(2)若小环,带电量为q，将小环拉离平衡位置一小位移x(?x?<<d(3)若小环,带电量为,q，将小环拉离平衡位置一小位移x(?x?<<d1(提示:当<<1时，则)解:(1)设C在AB连线的延长线上距离B为lQqQF,k?由库仑定律2r4kqQ,kqQ平衡条件?1l,,d解得(舍去)，(2)(3)环C带电,q，，C受力为:22,4kqkq,，Fc22，，，，，，dldx2kqF,,x运用近似关系化简得1.(05极上。现有三个粒子a、b、c从P点向下射入由正、负电极产生的电场中，它们的运动轨迹如图所示，则(B)A.a带负电荷，b带正电荷，c不带电荷相间的112库仑力为F，则两力大小(B)2A(F=FB.F,FC(F,FD(无法判断1212上，需在MN间放一带电小球b，则b应(C)D(带正电，放在C缩短了x，现将不带电的和A、B完全相似的金属球C0弹簧的压缩量变为(D)1111xB.xC.不不大于xD.不大于x(设两球相向运动的时间为t，反向回到M、N两点经历的时间分别为t、t，012BA则有(C)A(t,tB(t,t1212MNC(t,t,tD(t,t,t如图所示，竖直绝缘墙壁上有个固定的质点A，在A的正上方的P点用丝线恳挂另一质点B，A、B两质点由于带电而互相排斥，致使悬线与竖直方向成θ漏电，使A、B两质点的带电量逐步减少，在电荷漏完之前悬线对悬点PC)A(逐步减小B.C(保持不变D.速圆周运动，下列说法对的的是(BC) rmr2,k答案:， 。加速度也为a答案:L/2如图所示，二分之一径为R的绝缘球壳上均匀带有+Q的电荷，另一电量为的电荷放在球心O F,,kQq答案:,方向指向小孔。距离12312为l，q和q之间的距离为l，且每个电荷都处在平衡状态。1232如q为正电荷，则q 电荷,q 电荷q、q、q三者电量大小之 。对q，只要q、q带同种电荷就可能使起处在平衡状态，而对q、q，若都带正电荷，解:21313qqqqqqqq13113对q有:对q有:21k,kk,k2222lll(l，l)12112l，ll，l221212可得:q?q?q=?1?()()123ll21(1)微粒的带电性质.+Q(2)微粒的轨迹所在平面及圆心O解:(1)荷的距离为H.2αF4,Hmg,mRtan?,2TO由