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《2017-2018学年高一物理 电学专题提升 专题01 全面理解库仑定律 掌握库仑力的应用问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题01全面理解库仑定律掌握库仑力的应用问题一：专题概述本专题围绕对库仑定律的理解而展开，涉及到如下内容：1.适用条件：于真空中静止点电荷间的相互作用．2.在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式.3.当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷.4．对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离．5．对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示．(1)同种电荷：F＜k；(2)异种电荷：F＞k.6．不能根据公式错误地认为r→0时，库仑力F→∞，因为当r→0时，两个带电体已不能看做点
2、电荷了．7.库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定,且同种电荷相互排斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力。8．电荷的分配规律(1)两个相同的导体球，一个带电，一个不带电，接触后电荷量平分．(2)两个相同导体球带同种电荷，先接触再分离，则其电荷量平分．(3)两个相同导体球带异种电荷，先接触再分离，则其电荷量先中和再平分．二：典例精讲1.库仑定律内容的理解典例1：对于库仑定律，下面说法正确的是( )A.凡计算真空中两个点电荷间的相互作用力，就可以使用公式F＝kB.两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律C.相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之
3、间的静电力大小一定相等D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时，对于它们之间的静电力大小，只取决于它们各自所带的电荷量【答案】AC【解析】库仑定律的适10用条件是：真空和静止点电荷．如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷．一个实际的带电体能否看作点电荷，不仅和带电体本身有关，还取决于问题的性质和精度的要求，D中两个金属球不能看成点电荷，库仑定律不适用，故A正确，BD错误．相互作用的两个点电荷之间的库伦力为作用力和反作用力的关系，大小始终相等，故C正确．故选AC.2.库仑定律公式的理
4、解典例2：关于库仑定律的公式F=k,下列说法中正确的是( )A.当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时,它们之间的静电力F→0B.当真空中的两个点电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞C.当两个点电荷之间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了D.当两个点电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用了【答案】AD3.研究点电荷作用力与距离、电荷量关系典例3：在研究点电荷作用力与距离、电荷量关系的演示实验中，利用______的方法来改变点电荷的电荷量．演示装置如图所示，如果F=k=mgtanα=mg•，则A、O′、B的连线必须在___
5、___．【答案】控制变量法；一条直线【解析】探究决定电荷间的相互作用力大小的因素有电荷电量的大小和电荷之间的距离，研究一个变量与多个变量之间的关系时，应用控制变量法，本实验改变了电荷间的距离，没有改变电荷量的大小，所以这个实验目的是研究电荷间的相互作用力的大小和电荷之间距离的关系，小球受重力mg，绳的拉力，库仑力F，绳与竖直方向夹角为α，如果，则有：，因此A、O′、B的连线必须在一条直线上．4.库仑力的求解10典例4：18世纪70年代,法国物理学家库仑发现了点电荷间的相互作用规律,把静电学的研究推进到精确科学阶段.如图所示,如果在真空中有两个完全相同的金属小球A
6、和B,其大小可忽略不计,被固定在同一条直线上,距离为1m.如果让它们均带上1.0×10-10C的异种电荷,求球B所受静电力的大小和方向.【答案】9×10-11N 由B指向A【解析】根据库仑定律,可得代入数据解得:由异种电荷相互吸引可知球B所受的静电力的方向由B指向A.5.电荷守恒定律及库仑定律的综合问题典例5：真空中有两个完全相同的金属小球，A球带qA＝6.4×10－16C的正电荷，B球带qB＝－3.2×10－16C的负电荷，均可视为点电荷，求：(1)当它们相距为0.5m时，A、B间的库仑力为多大？(2)若将两球接触后再分别放回原处，A、B间的库仑力又为多大？(
7、以上结果均保留三位有效数字)【答案】(1)7.37×10－21N (2)9.22×10－22N6.库仑定律及图象问题典例6：某实验小组在研究检验电荷所受电场力跟所带电荷量的关系时，利用测得的数据画出A、B两点的F－q图象如图乙所示，O、A、B为x轴上的三点，位置关系如图甲所示，电场力的正方向与x轴正方向一致，但实验时忘记了验证场源电荷的电性，也忘记了记下场源电荷在x轴上的具体位置．请分析能否判断场源电荷的电性、大致位置及A、B两点电势高低．10【答案】A点的电势低于B点的电势三总结提升1．对库仑定律的两点理解(1)F＝k，r指两点电荷间的距离。对可视为点电荷的两
8、个均匀带电球，r为两球心
